【C语言】自定义类型：结构体深入解析（一）
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文章目录
- 前言
- 什么是结构体？
- 结构体类型的声明和创建
- 结构体变量的初始化
- 结构成员访问操作符
- 匿名结构体类型
- 结构的⾃引⽤
- 总结
前言
本小节，阿森继续和你一起学习什么是结构体？结构体类型的声明和创建，然后就是结构体的初始化，随即学习结构成员的访问操作符来更好的打印结构体的数据，当然还有匿名结构体类型，和结构的自引用。文章干货满满，接下来我们就学习一下结构体吧 ！
什么是结构体？
结构体是一种用户定义的数据类型，它允许用户根据需要组合不同类型的变量。
struct Student
{
char name[20];
int age;
float score;
};
结构体通过struct关键字来定义，它允许将多个不同类型的数据元素组合在一起，这些数据元素称为结构体的成员。
结构体类型的声明和创建
- 结构体类型的声明
struct 结构体类型标签名
{
成员声明1;
成员声明2;
...
};//分号不能丢
例如：
struct Student//此时只是声明了 Student 类型，
{ //但还没有创建任何 Student 类型的变量。
int id;
char name[20];
float score;
};//分号不能丢
- 创建结构体类型的变量的语法如下：
struct 结构体类型名 变量名;
例如：
创建一个名为student1的学生结构体变量：
struct Student student1;
也可以在声明结构体类型的同时创建变量：
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
struct Stu s1;
struct Stu s2;
3.typedef关键字来为结构体类型定义别名，然后创建结构体变量：
// 首先定义一个结构体类型
struct Student
{
int id;
char name[20];
};
int main()
{
// 使用typedef为Student结构体类型定义一个别名StudentType
typedef struct Student StudentType;
// 使用原结构体类型定义变量
struct Student st1;
// 使用新的类型别名定义变量
StudentType st2;
// 访问结构体成员
st1.id = 1001;
st2.id = 1002;
return 0;
}
typedef struct Student StudentType可以理解使用typedef把 struct Student重新取了一个名字 StudentType ，此时这个 StudentTye 就是一个类型，比如：int a;这个StudentTye就相当于int， StudentType st2 ;当然，这个 struct Student 也可以理解为 int ，所以也可以这么用 struct Student st1 ;
结构体变量的初始化
结构体变量的初始化主要有两种方式：
- 按照默认顺序初始化：
默认情况下，结构体成员的初始化顺序与它们在结构体定义中的顺序相同。
例如：
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}p1;
struct Stu s1 = { "asenyaozixin",11,"男","2023012018" };
//定义结构体变量s2
- 指定顺序初始化：
可以通过在列表中指定成员名来指定成员的初始化顺序：
例如：
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
struct Stu s2 = { .age = 66,.id = "2023001001",.name = "ahuibuyiban",.sex = "nv" };
完整示例且打印：
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
int main()
{
struct Stu s1 = { "asenyaozixin",11,"nan","2023012018" };//按照默认顺序初始化
struct Stu s2 = { .age = 66,.id = "2024001001",.name = "ahuibuyiban",.sex = "nv" };//指定顺序初始化
printf("%s %d %s %s\n", s1.name, s1.age, s1.sex, s1.id);
printf("%s %d %s %s\n", s2.name, s2.age, s2.sex, s2.id);
return 0;
}
打印结果：
结构成员访问操作符
结构成员访问操作符用于访问结构体中的成员变量。
结构体成员的直接访问
- 结构体成员的直接访问----点操作符(.)
使⽤⽅式：结构体变量.成员名
使用点操作符可以访问结构的普通成员，例如：
struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
} s3 = { "熊大", 33, 66.0f }, s4 = {"熊二", 18, 100.0f};//全局变量
int main()
{
struct Stu s1 = {"zhangsan", 20, 95.5f};//局部变量
struct Stu s2 = {"lisi", 18, 87.5f};
struct Stu s5 = {.score= 98.5f, .name="hehe", .age = 18};
//. 结构成员访问操作符
//结构体变量.成员名
//
printf("%s %d %f\n", s1.name, s1.age, s1.score);
printf("%s %d %f\n", s2.name, s2.age, s2.score);
printf("%s %d %f\n", s3.name, s3.age, s3.score);
printf("%s %d %f\n", s4.name, s4.age, s4.score);
}
输出：
- 结构体成员的间接访问----箭头操作符(->)
使⽤⽅式：结构体指针->成员名
当结构体变量声明为结构体指针时，使用箭头操作符访问其成员：
struct Stu
{
char name[20];
int age;
float score;
} s3 = { "熊大", 33, 66.0f }, s4 = {"熊二", 18, 100.0f};//全局变量
int main()
{
struct Stu s1 = {"zhangsan", 20, 95.5f};//局部变量
struct Stu s2 = {"lisi", 18, 87.5f};
struct Stu s5 = {.score= 98.5f, .name="hehe", .age = 18};
//结构体指针
struct Stu* p1 = &s1;//取出s1的地址
struct Stu* p2 = &s2;//取出s2的地址
struct Stu* p3 = &s3;//取出s3的地址
struct Stu* p4 = &s4;//取出s4的地址
struct Stu* p5 = &s5;//取出s5的地址
printf("%s %d %f\n", p1->name, p1->age, p1->score);
printf("%s %d %f\n", p2->name, p2->age, p2->score);
printf("%s %d %f\n", p3->name, p3->age, p3->score);
printf("%s %d %f\n", p4->name, p4->age, p4->score);
printf("%s %d %f\n", p5->name, p5->age, p5->score);
//结构体指针->成员名
return 0;
}
输出：
匿名结构体类型
匿名结构体类型就是没有给结构体类型起名字的结构体类型。
匿名结构体的定义方式：
struct
{
成员1 数据类型;
成员2 数据类型;
...
} 变量名1, 变量名2, ...;
例如：
struct
{
int a;
char b;
float c;
} x;
匿名结构体的特点是：
-
不需要给结构体起名字，定义时不指定结构体名称。
-
只能在定义它的代码块内使用，不能在其他地方再次使用这个匿名结构体类型。
思考：下⾯的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（tag），然后主函数里的p = &x的代码合法吗?
struct
{
int a;
char b;
float c;
} x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
} *p;
int main()
{
p = &x;//?代码合法吗？
return 0;
}
输出没问题但有警告：
警告：
编译器会把上⾯的两个声明当成完全不同的两个类型，所以是⾮法的。
匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使⽤⼀次。
结构的⾃引⽤
结构的自引用指的是结构体内部包含自己类型的指针成员，通过这个指针可以实现结构体之间的引用关系。
⾃引⽤⽅式：
struct Node
{
int data;
struct Node *next;
};
// Node结构体包含一个指向Node结构体的指针next
// 通过next可以实现链表节点之间的引用关系
- 思考1：
在结构中包含⼀个类型为该结构本⾝的成员是否可以呢？
⽐如，定义⼀个链表的节点：
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
上述代码正确吗？如果正确，那 sizeof(struct Node) 是多少？
仔细分析，其实是不⾏的，因为⼀个结构体中再包含⼀个同类型的结构体变量，这样结构体变量的⼤⼩就会⽆穷的⼤，是不合理的。代码运行：
图解分析：
- 思考2：
在结构体⾃引⽤使⽤的过程中，夹杂了 typedef 对匿名结构体类型重命名，也容易引⼊问题，看看下⾯的代码，可⾏吗？
typedef struct
{
int data;//存放数据
Node* next;//存放写一个节点的地址
}Node;
int main()
{
return 0;
}
运行：
分析：
首先使用typedef给前面匿名结构体起了别名Node，还不是类型，但是在typedef语句内，struct定义部分还没有结束，所以在struct内部使用Node声明next时，Node类型还未通typedef获得定义，仅仅是对匿名结构体的一个重命名，就提前使⽤Node类型来创建成员变量。
解决⽅案如下：定义结构体不要使⽤匿名结构体了
如下：
先定义结构体：
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}
再使用typedef给它起别名：
typedef struct Node Node;
或者一步完成：
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
} Node;
总结
这次阿森和你一起学习结构体的结构体类型的声明和创建，初始化，访问操作符，这是结构体基础知识，但阿森会慢慢和你一起学习，从基础到进阶。感谢你的收看，如果文章有错误，可以指出，我不胜感激，让我们一起学习交流，如果文章可以给你一个小小帮助，可以给博主点一个小小的赞