C语言学习知识结构体(struct)常见使用方法

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C语言结构体（struct）常见使用方法

基本定义：结构体，通俗讲就像是打包封装，把一些有共同特征（比如同属于某一类事物的属性，往往是某种业务相关属性的聚合）的变量封装在内部，通过一定方法访问修改内部变量。

结构体定义：

第一种：只有结构体定义

[cpp] view plain copy

1. struct stuff{

2. char job[20];

3. int age;

4. float height;

5. };

第二种：附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义

[cpp] view plain copy

1. //直接带变量名Huqinwei

2. struct stuff{

3. char job[20];

4. int age;

5. float height;

6. }Huqinwei;

也许初期看不习惯容易困惑，其实这就相当于：

[cpp] view plain copy

1. struct stuff{

2. char job[20];

3. int age;

/*

4. float height;

5. };

6. struct stuff Huqinwei;

第三种：如果该结构体你只用一个变量Huqinwei，而不再需要用

[cpp] view plain copy

1. struct stuff yourname;

去定义第二个变量。

那么，附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种：

[cpp] view plain copy

1. struct{

2. char job[20];

3. int age;

4. float height;

5. }Huqinwei;

把结构体名称去掉，这样更简洁，不过也不能定义其他同结构体变量了——至少我现在没掌握这种方法。

结构体变量及其内部成员变量的定义及访问：

绕口吧？要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。

就像刚才的第二种提到的，结构体变量的声明可以用：

[cpp] view plain copy

1. struct stuff yourname;

其成员变量的定义可以随声明进行：

[cpp] view plain copy

1. struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};

也可以考虑结构体之间的赋值：

[cpp] view plain copy

/*

1. struct stuff faker = Huqinwei;

2. //或 struct stuff faker2;

3. // faker2 = faker;

4. 打印，可见结构体的每一个成员变量一模一样

如果不使用上边两种方法，那么成员数组的操作会稍微麻烦（用for循环可能好点）

[cpp] view plain copy

1. [0] = 'M';

2. [1] = 'a';

3. = 27;

4. nbsp; = 185;

结构体成员变量的访问除了可以借助符号"."，还可以用"->"访问（下边会提）。

引用（C++）、指针和数组：

首先是引用和指针：

[cpp] view plain copy

1. int main()

2. {

3. struct stuff Huqinwei;

4.

5. struct stuff &ref = Huqinwei;

6. = 100;

7. printf(" is %dn",);

8. printf(" is %dn",);

9.

10. struct stuff *ptr = &Huqinwei;

11. ptr->age = 200;

12. printf(" is %dn",);

13. printf("ptr->age is %dn",);

14. //既然都写了，把指针引用也加上吧

15. struct stuff *&refToPtr = ptr;

16. refToPtr->age = 300;

17. printf(" is %dn",);

18. printf("refToPtr->age is %dn",refToPtr->age);

19.

20.

21. }

/*

更正：之前给引用的初始化语句写错了，而且没注明引用是纯C中没有的东西（在这么个以C为幌子的博客中）。

引用是C++特有的一个机制，必须靠编译器支撑，至于引用转换到C中本质是什么，我有个帖子写过

结构体也不能免俗，必须有数组：

[cpp] view plain copy

1. struct test{

2. int a[3];

3. int b;

4. };

5. //对于数组和变量同时存在的情况，有如下定义方法：

6. struct test student[3] = {{{66,77,55},0},

7. {{44,65,33},0},

8. {{46,99,77},0}};

9. //特别的，可以简化成：

10. struct test student[3] = {{66,77,55,0},

11. {44,65,33,0},

12. {46,99,77,0}};

变长结构体

可以变长的数组

[cpp] view plain copy

1. #include

2. #include

3. #include

4. typedef struct changeable{

5. int iCnt;

6. char pc[0];

7. }schangeable;

8.

9. main(){

10. printf("size of struct changeable : %dn",sizeof(schangeable));

11.

/*

12. schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 10*sizeof(char));

13. printf("size of pchangeable : %dn",sizeof(pchangeable));

14.

15. schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 20*sizeof(char));

16. pchangeable2->iCnt = 20;

17. printf("pchangeable2->iCnt : %dn",pchangeable2->iCnt);

18. strncpy(pchangeable2->pc,"hello world",11);

19. printf("%sn",pchangeable2->pc);

20. printf("size of pchangeable2 : %dn",sizeof(pchangeable2));

21. }

运行结果

[cpp] view plain copy

1. size of struct changeable : 4

2. size of pchangeable : 4

3. pchangeable2->iCnt : 20

4. hello world

5. size of pchangeable2 : 4

结构体本身长度就是一个int长度（这个int值通常只为了表示后边的数组长度），后边的数组长度不计算在内，但是该数组可以直接使用。

（说后边是个指针吧？指针也占长度！这个是不占的！原理很简单，这个东西完全是数组后边的尾巴，malloc开辟的是一片连续空间。其实这不应该算一个机制，感觉应该更像一个技巧吧）

20160405补充：

非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义弹性（flexible）变量，必须明确大小。

弹性数组在结构体中，下面的形式是唯一允许的：

[cpp] view plain copy

1. struct s

2. {

3. int a;

4. char b[] ;

5. };

顺序颠倒会让b和a数据重合，会在编译时不通过。

/*

char b[] = "hell";也不行（C和C++都不行）

少了整型变量a又会让整个结构体长度为0，compiler不允许编译通过！不同的是，其实C++形式上是允许空结构体的，本质上是通过机制避免了纯空结构体和类对象，自动给空结构体对象分配一个字节（sizeof（）返回1）方便区分对象，避免地址重合！所以呢，C如果有空结构体，定义两个（或一打，或干脆一个数组）该结构体的变量（对象），地址是完全一样的！·！！！！！！！！调试看程序运行，这些语句其实都被当屁放了，根本没有运行，没有实际意义，C压根不支持空结构体这种东西（或者说我也没想好什么场合有用）

[cpp] view plain copy

1. struct s2

2. {

3. // char a[] = "hasd" ;

4. // int c;

5. };

6. int main()

7. {

8. struct s2 s22;

9. struct s2 s23;

10. struct s2 s24;

11. struct s2 s25;

12. }

例外的是，C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间（可能怕和变长结构体机制产生某种冲突，比如大小怎么算）:

[cpp] view plain copy

1. struct s

2. {

3. char b[] ;

4. };

[cpp] view plain copy

1. struct s

2. {

3. // char b[] ;

4. };

/*

C++中两者是不一样的，空的结构体反而“大”（sizeof()返回1）

20160321补充：这个机制利用了一个非常重要的特性——数组和指针的区别！数组和指针在很多操作上是一样的，但是本质不一样。最直观的，指针可以改指向，数组不可以，因为数组占用的每一个内存地址都用来保存变量或者对象，而指针占用的内存地址保存的是一个地址，数组没有单独的保存指向地址的这样一个结构。数组的位置是固定的，正如指针变量自身的位置也是固定的，改的是指针的值，是指向的目标地址，而因为数组不存储目标地址，所以改不了指向。企图把地址强制赋值给数组的话，也只是说把指针赋值给数组，类型不兼容。

结构体嵌套：

结构体嵌套其实没有太意外的东西，只要遵循一定规律即可：

[cpp] view plain copy

1. //对于“一锤子买卖”，只对最终的结构体变量感兴趣，其中A、B也可删，不过最好带着

2. struct A{

3. struct B{

4. int c;

5. }

6. b;

7. }

8. a;

9. //使用如下方式访问：

10. a.b.c = 10;

特别的,可以一边定义结构体B，一边就使用上：

[cpp] view plain copy

1. struct A{

2. struct B{

3. int c;

4. }b;

5.

6. struct B sb;

7.

8. }a;

/*

使用方法与测试：

[cpp] view plain copy

1. a.b.c = 11;

2. printf("%dn",a.b.c);

3. .c = 22;

4. printf("%dn",.c);

5. 结果无误。

但是如果嵌套的结构体B是在A内部才声明的，并且没定义一个对应的对象实体b，这个结构体B的大小还是不算进结构体A中。

结构体与函数：

关于传参，首先：

[cpp] view plain copy

1. void func(int);

2. func(a.b.c);

把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用，是不用脑子就想到的一种方法。

另外两种就是传递副本和指针了 ：

[cpp] view plain copy

1. //struct A定义同上

2. //设立了两个函数，分别传递struct A结构体和其指针。

3. void func1(struct A a){

4. printf("%dn",a.b.c);

5. }

6. void func2(struct A* a){

7. printf("%dn",a->b.c);

8. }

9. main(){

10. a.b.c = 112;

11. struct A * pa;

12. pa = &a;

13. func1(a);

14. func2(&a);

/*

15. func2(pa);

16. }

占用内存空间：

struct结构体，在结构体定义的时候不能申请内存空间，不过如果是结构体变量，声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象，对象才分配内存（不过严格讲，作为代码段，结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么？当然，这是另外一个范畴的话题）。

结构体的大小通常（只是通常）是结构体所含变量大小的总和，下面打印输出上述结构体的size：

[cpp] view plain copy

1. printf("size of struct man:%dn",sizeof(struct man));

2. printf("size:%dn",sizeof(Huqinwei));

3. 结果毫无悬念，都是28：分别是char数组20，int变量4，浮点变量4.

下边说说不通常：

对于结构体中比较小的成员，可能会被强行对齐，造成空间的空置，这和读取内存的机制有关，为了效率。通常32位机按4字节对齐，小于的都当4字节，有连续小于4字节的，可以不着急对齐，等到凑够了整，加上下一个元素超出一个对齐位置，才开始调整，比如3+2或者1+4，后者都需要另起（下边的结构体大小是8bytes），相关例子就多了，不赘述。

[cpp] view plain copy

1. struct s

2. {

3. char a;

4. short b;

5. int c;

6. }

相应的，64位机按8字节对齐。不过对齐不是绝对的，用#pragma pack()可以修改对齐，如果改成1，结构体大小就是实实在在的成员变量大小的总和了。

/*

和C++的类不一样，结构体不可以给结构体内部变量初始化，。

如下，为错误示范：

[cpp] view plain copy

1. #include

2. //直接带变量名Huqinwei

3. struct stuff{

4. // char job[20] = "Programmer";

5. // char job[];

6. // int age = 27;

7. // float height = 185;

8. }Huqinwei;

PS：结构体的声明也要注意位置的，作用域不一样。

C++的结构体变量的声明定义和C有略微不同，说白了就是更“面向对象”风格化，要求更低。