【C语言】初阶结构体

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【前言】

书接上回，上一章将初识指针讲完了，相信只要你将该章节读完，肯定对大部分的指针有了一定的了解，并且你肯定对指针这一重要的知识点有了个基础的认识，本章将写的内容时初阶的结构体，当你将本认真的读完，相信你肯定也会对什么是结构体、以及结构体的使用，有更深的了解。所以系好安全带，发出啦！

一、结构体的声明、定义和初始化

1.结构的基本知识

结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。

说到集合，我们之前学习过的数组也是一种相同类型元素的集合，但是结构体的值的类型可以是不同的。

我们知道，在C语言中有一些基本的数据类型，如：

char  int  float  long  double 等等类型。

他们可以表示一些事物的基本属性，但是当我们想表达一个事物的全部或部分属性时，这时候再用单一的基本数据类型明显就无法满足需求了，这时候C提供了一种自定义数据类型，他可以封装多个基本数据类型，这种数据类型叫结构体。

英文名称struct,可以使用struct关键词声明结构体。

规则：

1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragmapack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。

2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragmapack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

3、结合1、2可推断：当#pragmapack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。

在C语言中，可以定义结构体类型，将多个相关的变量包装成为一个整体使用。在结构体中的变量，可以是相同、部分相同，或完全不同的数据类型。在C语言中，结构体不能包含函数。在面向对象的程序设计中，对象具有状态（属性）和行为，状态保存在成员变量中，行为通过成员方法（函数）来实现。C语言中的结构体只能描述一个对象的状态，不能描述一个对象的行为。

2.如何声明一个结构体类型

首先，要使用结构体就必须声明（创建） 一个结构体类型，就必须用到结构体关键字：struct

其中tag为结构体标签，用来区分不同的结构体类型。struct tag表示结构体类型，声明完结构体后就可以用该类型来创建变量了。member-list：为成员列表，它是结构体所包含的基本的结构类型。variable-list：表示变量列表，这个列表可写可不写，写了就代表你用上面所创建的结构体类型定义了一个该类型的变量，没写则表示你仅仅只创建了一个结构体类型。
 

struct tag
{
	member-list;
}variable-list;

描述一个学生

代码示例：

typedef struct Stu
{
    char name[20];//名字
    int age;//年龄
    char sex[5];//性别
    char id[20];//学号
}Stu；//分号不能丢

这段代码表示声明了一个结构体类型名为struct stu，成员就是不同类型的成员变量。

注意:

1.若结构体声明是在mian函数之外的，那么列表后创建的结构体变量是一个全局变量。
2.结构体成员变量也可以是另一个结构体类型，这种用法被称为：嵌套结构体。
3.在结构体声明结束的时候，千万不要忘记{}后面是有一个；的。

3.结构成员的类型

结构的成员可以是标量、数组、指针，甚至其他是结构体。

小知识：

在C语言中，枚举类型、字符型和各种整数的表示形式统一叫做标量类型。
当在C表达式中使用标量类型的值时，编译器就会自动将这些标识符转换为整数保存。
这种机制的作用是，在这些标量类型上执行的操作与整型上执行的操作完全一样。

4. 结构体变量的定义和初始化
 

声明完结构体类型，就可以用它来定义和初始化结构体变量了。

注意：

结构体初始化与数组一样需要用{}

代码示例：

#include
struct grade
{
	double math;
	double english;
};
struct student
{
	char name[20];//姓名
	int age;//年龄
	char sex[5];//性别
	char id[20];//学号
	struct grade;//成绩(这是一个嵌套结构体类型)
};
int main()
{
	//定义、初始化结构体类型
	struct student ly = {"王二", 23, "男", "2117305789", {98.5, 66.0}};
	return 0;
}

不知道大家在用结构体类型定义一个变量时，有没有觉得结构体的类型名太长了。其实可以通过typedef来重定义结构体的类型名，如下所示：

typedef struct student
{
	char name[20];//姓名
	int age;//年龄
	char sex[5];//性别
	char id[20];//学号
	struct grade;//成绩(这是一个嵌套结构体类型)
}stu;

注意这里的stu并不是创建的变量，而是对于struct student的重命名。之后我们既可以用stu来创建变量也可以用struct student来创建。

二、结构体成员的访问

1.结构体变量访问成员

结构变量的成员是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数。

例如：

 我们可以看到 s 有成员 name 和 age ；

那我们如何访问s的成员？

代码示例：

struct S s;
strcpy(s.name, "zhangsan");//使用.访问name成员
s.age = 20;//使用.访问age成员

2.结构体指针访问指向变量的成员

有时候我们得到的不是一个结构体变量，而是指向一个结构体的指针。

那该如何访问成员？

代码示例：

#include
struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};
void print(struct Stu* ps)
{
    printf("name = %s  age = %d\n", (*ps).name, (*ps).age);
    //使用结构体指针访问指向对象的成员
    printf("name = %s  age = %d\n", ps->name, ps->age);
}
int main()
{
    struct Stu s = {"zhangsan", 20};
    print(&s);//结构体地址传参
    return 0;
}

三、结构体传参

结构体做函数参数有传递结构体和传地址

代码示例：

struct S
{
    int data[1000];
    int num;
};
struct S s = {{1,2,3,4}, 1000};
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
    printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
    printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
    print1(s);  //传结构体
    print2(&s); //传地址
    return 0;
}

你觉得上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？

答案是：首选print2函数。

原因：

函数传参的时候，参数是需要压栈的。
如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。

结论：

结构体传参的时候，要传结构体的地址。

今天的初阶结构体就分享到这里啦，期待博主下一篇文章吧！