「C系列」C 结构体

news2025/2/24 3:17:40

文章目录

一、C 结构体
- 1. 定义结构体
- 2. 声明结构体变量
- 3. 初始化结构体变量
- 4. 访问结构体成员
- 5. 结构体数组
- 6. 结构体指针
- 7. 结构体嵌套
二、C 如何使用结构体
- 1. 定义结构体类型
- 2. 声明结构体变量
- 3. 初始化结构体变量
- 4. 访问结构体成员
- 5. 结构体指针
- 6. 在函数中使用结构体
- 7. 注意事项
三、相关链接

一、C 结构体

在C语言中，结构体（struct）是一种复合数据类型，它允许你将多个不同类型的数据项组合成一个单一的类型。结构体常用于表示具有多个相关属性的数据项，如一个学生的信息（包括学号、姓名、年龄等）。
在这里插入图片描述

1. 定义结构体

你可以使用 struct 关键字来定义一个新的结构体类型。例如，以下代码定义了一个名为 Student 的结构体，它包含学号（studentID）、姓名（name）和年龄（age）三个成员：

struct Student {
    int studentID;
    char name[50];
    int age;
};

2. 声明结构体变量

在定义了结构体类型之后，你可以声明该类型的变量。例如：

struct Student student1;

你也可以在定义结构体的同时声明变量：

struct Student {
    int studentID;
    char name[50];
    int age;
} student1, student2; // 同时声明了student1和student2两个变量

3. 初始化结构体变量

你可以在声明时或稍后初始化结构体变量：

struct Student student1 = {12345, "Alice", 20}; // 声明并初始化

// 或者稍后初始化
struct Student student2;
student2.studentID = 67890;
strcpy(student2.name, "Bob"); // 注意：使用strcpy来复制字符串
student2.age = 22;

4. 访问结构体成员

使用点操作符（.）来访问结构体变量的成员：

printf("Student ID: %d\n", student1.studentID);
printf("Name: %s\n", student1.name);
printf("Age: %d\n", student1.age);

5. 结构体数组

你也可以声明结构体数组，以存储多个结构体实例：

struct Student students[3];

// 初始化结构体数组
students[0] = (struct Student){1, "Alice", 20};
strcpy(students[1].name, "Bob");
students[1].studentID = 2;
students[1].age = 22;
// ... 类似地初始化students[2]

6. 结构体指针

你还可以使用指针来访问结构体：

struct Student *pStudent = &student1;

// 使用指针访问结构体成员
printf("Name: %s\n", pStudent->name); // 注意使用->操作符来访问指针指向的结构体成员

7. 结构体嵌套

一个结构体也可以包含另一个结构体类型的成员：

struct Address {
    char street[100];
    char city[50];
    char country[50];
};

struct Student {
    int studentID;
    char name[50];
    int age;
    struct Address address; // 结构体嵌套
};

// 初始化并访问嵌套的结构体成员
struct Student student = {12345, "Alice", 20, {"123 Main St", "Springfield", "USA"}};
printf("Address: %s, %s, %s\n", student.address.street, student.address.city, student.address.country);

二、C 如何使用结构体

使用结构体（struct）在C语言中通常涉及定义结构体类型、声明结构体变量、初始化结构体变量、访问结构体成员等操作。以下是一个详细的使用结构体的示例：

1. 定义结构体类型

首先，你需要定义结构体类型。这可以通过struct关键字来完成。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 定义一个名为Point的结构体类型，包含x和y两个整型成员
struct Point {
    int x;
    int y;
};

// 定义一个名为Rectangle的结构体类型，包含两个Point类型的成员（表示左上角和右下角）
struct Rectangle {
    struct Point topLeft;
    struct Point bottomRight;
};

2. 声明结构体变量

定义了结构体类型之后，你可以声明该类型的变量。

int main() {
    // 声明Point类型的变量p1和p2
    struct Point p1, p2;
    
    // 声明Rectangle类型的变量rect
    struct Rectangle rect;
    
    // ... 后续可以进行初始化等操作
    
    return 0;
}

3. 初始化结构体变量

在声明结构体变量之后，你可以进行初始化。

int main() {
    // ...

    // 使用设计初始化（C99及更高版本支持）
    struct Point p1 = {1, 2};
    struct Point p2 = {.y = 4, .x = 3}; // 成员可以按照任意顺序初始化
    
    // 初始化Rectangle类型的变量rect
    struct Rectangle rect = {{1, 1}, {5, 3}}; // 初始化topLeft和bottomRight成员
    
    // ...

    return 0;
}

4. 访问结构体成员

你可以使用点号（.）来访问结构体变量的成员。

int main() {
    // ... 初始化p1, p2, rect的代码 ...

    // 访问并打印Point结构体变量的成员
    printf("p1.x = %d, p1.y = %d\n", p1.x, p1.y);
    printf("p2.x = %d, p2.y = %d\n", p2.x, p2.y);
    
    // 访问并打印Rectangle结构体变量的成员
    printf("rect.topLeft.x = %d, rect.topLeft.y = %d\n", rect.topLeft.x, rect.topLeft.y);
    printf("rect.bottomRight.x = %d, rect.bottomRight.y = %d\n", rect.bottomRight.x, rect.bottomRight.y);
    
    // ...

    return 0;
}

5. 结构体指针

你还可以使用指针来访问结构体的成员。这在你需要动态分配内存或者需要传递结构体到函数时特别有用。

int main() {
    // ... 初始化p1, p2, rect的代码 ...

    // 声明结构体指针并使其指向rect
    struct Rectangle *pRect = &rect;
    
    // 使用指针访问结构体成员
    printf("pRect->topLeft.x = %d, pRect->topLeft.y = %d\n", pRect->topLeft.x, pRect->topLeft.y);
    // ... 类似地访问其他成员 ...
    
    return 0;
}

6. 在函数中使用结构体

结构体也可以作为函数的参数或返回值。

// 定义一个函数，它接受一个Rectangle类型的参数并打印其左上角和右下角的坐标
void printRectangle(struct Rectangle rect) {
    printf("TopLeft: (%d, %d)\n", rect.topLeft.x, rect.topLeft.y);
    printf("BottomRight: (%d, %d)\n", rect.bottomRight.x, rect.bottomRight.y);
}

int main() {
    // ... 初始化rect的代码 ...
    
    // 调用函数打印Rectangle的内容
    printRectangle(rect);
    
    return 0;
}