關于C語言的結構體知識

1.關于c語言的結構體:

首先我們?yōu)槭裁匆玫浇Y構體，我們都已經(jīng)學了很多int char …等類型還學到了同類型元素構成的數(shù)組，以及取上述類型的指針，在一些小應用可以靈活使用，然而，在我們實際應用中，每一種變量進行一次聲明，再結合起來顯然是不太實際的，類如一位學生的信息管理，他可能有，姓名（char），學號（int）成績（float）等多種數(shù)據(jù)。如果把這些數(shù)據(jù)分別單獨定義，就會特別松散、復雜，難以規(guī)劃，因此我們需要把一些相關的變量組合起來，以一個整體形式對對象進行描述，這就是結構體的好處。

2、首先我們要了解一些小知識

2.1**只有結構體變量才分配地址，而結構體的定義是不分配空間的。**

2.2結構體中各成員的定義和之前的變量定義一樣，但在定義時也不分配空間。

2.3結構體變量的聲明需要在主函數(shù)之上或者主函數(shù)中聲明，如果在主函數(shù)之下則會報錯

2.4c語言中的結構體不能直接進行強制轉換，只有結構體指針才能進行強制轉換

2.5相同類型的成員是可以定義在同一類型下的

列如

struct Student

int number,age；//int型學號和年齡

char name[20],sex;//char類型姓名和性別

float score;

}；

最后的分號不要忘了有的編譯器會自動加上，因此有的同學就會不注意。

3、關于結構體變量的定義和引用

在編譯時，結構體的定義并不分配存儲空間，對結構體變量才按其數(shù)據(jù)結構分配相應的存儲空間

?struct Book

?{?

?char title[20];//一個字符串表

示的titile 題目

char author[20];//一個字符串表示的author作者

?float value;//價格表示?

?};//這里只是聲明結構體的定義?

struct Book book1,book2;//結構體變量的定義分配空間

book1.value;//引用結構體變量

定義結構體變量以后，系統(tǒng)就會為其分配內(nèi)存單元，比如book1和book2在內(nèi)存中占44個字節(jié)（20+20+4）具體的長度你可以在你的編譯器中使用sizeof關鍵字分別求出來。

列如

當然，要注意一點：用sizeof關鍵字求結構體長度時，返回的最大基本類型所占字節(jié)的整數(shù)倍比方說我們上面求得的為44 為 float(4個字節(jié))的整數(shù)倍，

但是我們把title修改為title[22]; 這時正常長度為46 ，但是你會發(fā)現(xiàn)實際求得的為48，(4的整數(shù)倍)

這就涉及到結構體的存儲：

1結構體整體空間是占用空間最大的成員（的類型）所占字節(jié)數(shù)的整數(shù)倍。

2.結構體的每個成員相對結構體首地址的偏移量(offset)都是最大基本類型成員字節(jié)大小的整數(shù)倍，如果不是編譯器會自動補齊，

關于這個我們簡單介紹下：

1.偏移量----偏移量指的是結構體變量中成員的地址和結構體變量首地址的差。即偏移字節(jié)數(shù)，結構體大小等于最后一個成員的偏移量加上他的大小，第一個成員的偏移量為0，

struct S1

{

? ? char a;

? ? int b;

? ? double c;

};

這里char a 偏移量為1 之后為int b 因為偏移量1不為int(4)的整數(shù)倍，所以會自動補齊，而在 double c 時，偏移量為8 是double(8)的整數(shù)倍，所以不用自動補齊最后求得結構體得大小為 16

具體看下圖：

通過上面的代碼同學們應該會有一個簡單的認知

4、結構體變量的初始化

結構體的初始化有很多需要注意的地方，這里我們說明下

首先是幾種初始化的方法

ps：在對結構體變量初始化時，要對結構體成員一一賦值，不能跳過前面成員變量，而直接給后面成員賦初值，但是可以只賦值前面幾個，對與后面未賦值的變量，如果是數(shù)值型，則會自動賦值為0,對于字符型，會自動賦初值為NULL，即‘’

4.1定義時直接賦值

struct Student

char name[20];

char sex;

int number;

}stu1={"zhaozixuan",'M',12345};

//或者

struct Student

char name[20];

char sex;

int number;

}；

struct Student stu1={"zhaozixuan",'M',12345};

注意字符為‘ ’ 字符串為""

4.2定義結構體之后逐個賦值

stu1.name="王偉"；

stu1.sex='M';

stu1.number=12305;

//也可用strcpy函數(shù)進行賦值

strcpy(stu1.name,"王偉");

4.3定義之后任意賦值

?struct Student stu1={

? .name="Wang",

? .number=12345,

? .sex='W',?

?};//可以對任意變量賦值

這樣寫的好處時不用按照順序來進行初始化，而且可以對你想要賦值的變量直接進行賦值，而不想賦值的變量可以不用賦值

需要注意的是如果在定義結構體變量的時候沒有初始化，那么后面就不能全部一起初始化了；

等下結構體數(shù)組初始化時我們還會有一個講解

這里我們順帶提一下typedef說明結構體類型

這里的BOOK就相當于struct book的一個別名一樣，用它來定義結構體變量非常簡便

主要也是考二級要用到，所以我們簡單介紹下

5、結構體變量的引用（輸出和輸入）

5.1結構體變量的賦值用scanf賦值和printf輸出時跟其他變量操作一樣

但是有幾點需要注意

(1) .是運算符，在所有運算符優(yōu)先級中最高

(2)如果結構體的成員本身是一個結構體，則需要繼續(xù)用.運算符，直到最低一級的成員。

struct Student

{char name[20];

char sex;

int number;

struct Date

{

int year;

?int month;

?int day;

}birthday;

}stu1;

printf("%d",stu1.birthday);//這樣子是錯誤的，因為birthday也是一個結構體變量

scanf("%d",&stu1.birthday.month);//正確

(3)可以引用接頭體變量成員的地址，也可以引用結構體變量的地址：

printf("%o", student);(輸出student的首地址)(%o 按八進制輸出)

6、結構體數(shù)組及其初始化(重點)

這里我們簡單說下，具有相同類型的結構體變量組成數(shù)組就是結構體數(shù)組

結構體數(shù)組與結構體變量區(qū)別只是將結構體變量替換為數(shù)組

struct Student

char name[20];

char sex;

int number;

}stu1[5]={

{"zhaozixuan",'M',12345},

{"houxiaohong",'M',12306},

{"qxiaoxin",'W',12546},

{"wangwei",'M',14679},

{"yulongjiao",'W',17857}

};

stu1[3].name[3]//表示stu1的第三個結構變量中姓名的第五個字符

//若初始化時已經(jīng)是結構體數(shù)組全部元素[]中的數(shù)可以不寫如stu1[]=

注意結構體數(shù)組要在定義時就直接初始化，如果先定義再賦初值是錯誤的

比如：

struct Student stu1；

stu1[3]={

? {"zhaozixuan",'M',12345},

? {"houxiaohong",'M',12306},

? {"qxiaoxin",'W',12546}

? };

這樣子是錯誤的，

這里我在寫的時候遇到一些問題，還是結構體數(shù)組初始化的問題，折騰了下解決了，給大家分享下

對于數(shù)組初始化時

比如

char str[20];

str="I love you";/* 這樣會修改數(shù)組的地址，但是數(shù)組的地址分配之后是不允許改變的 */

在第一條語句中 str就已經(jīng)被定義成數(shù)組而在C99標準中不允許將字符串(實際上是一個指針變量) 賦值給數(shù)組，所以如果我們直接賦值是錯誤的

那么怎么弄呢

這里提供3種方法

1.定義數(shù)組時直接定義

char str[20]=“I love you”;

2.用strcpy或者memset函數(shù)進行復制

char str[20];

strcpy(str,“I love you”);

再用到memset函數(shù)時，出現(xiàn)了一些問題

對于memcset函數(shù)簡單介紹下

memset

void *memset(void *s,int c,size_t n)

作用：將已開辟內(nèi)存空間s的首n個字節(jié)的值設為值c。

char str[20];

memset(str,'a',20);

如果是字符類型數(shù)組的話，memset可以隨便用，但是對于其他類型的數(shù)組，一般只用來清0或者填-1，如果是填充其他數(shù)據(jù)就會出錯

int str[10];

memset(str,1,sizeof(str));//這樣是錯誤的

這里我們說下這個錯誤，

首先我們要知道m(xù)emset在進行賦值時，是按字節(jié)為單位來進行賦值的，每次填充的數(shù)據(jù)長度為一個字節(jié)，而對于其他類型的變量，比如int，占4個字節(jié) 所以sizeof(str)=40；而用memset賦值時，將會對指向str地址的前40個字節(jié)進行賦值0x01（00000001）的操作，把0x00000000賦值4次0x01操作變?yōu)?x01010101（00000001000000010000000100000001）

相當于給“前10個int”進行了賦值0x01010101的操作對應十進制的16843009

所以會出很大的錯誤

這里請務必要注意，但是如果是清零一個數(shù)組用memset還是很方便的

簡單使用的話同學們用strcmp函數(shù)就行

3用指針（注意內(nèi)存分配）

char *str；

str=“I love you”;

這兩句話的本質是，在內(nèi)存中開辟一段內(nèi)存空間，把"I love you"放進這段內(nèi)存空間，然后把這段內(nèi)存空間的地址交給str，由于str是變量，所以給它賦值是合法的。

請注意，在我們進行數(shù)組初始化的時候如果定義的數(shù)組過長，而我們只初始化了一部分數(shù)據(jù)，對于未初始化的數(shù)據(jù)如果是數(shù)值型，則會自動賦值為0,對于字符型，會自動賦初值為NULL，即‘’ 即不足的元素補以默認值

這里我們在4小節(jié)中也提到了

比如

int str[10]={1};//這里只是把str的第一個元素賦值為1，其他元素默認為0

7、結構體與指針

我們知道，指針指向的是變量所占內(nèi)存的首地址，在結構體中，指針指向的是結構體變量的起始地址，當然也可指向結構體變量的元素

這里我們分為三部分

7.1指向結構體變量的指針

定義形式一般為

struct 結構體名* 指針名；

比如：struct Student* p；

struct Student

{

char cName[20];

?int number;

?char csex;??

}student1;

struct Student*p;

p=&student1;

//若為結構體數(shù)組則

struct Student stu1[5];

struct Student*p;

p=stu1;//因為stu1為結構體數(shù)組而p=stu1直接是指向stu1的首地址，就不用再加&符

用結構體指針變量訪問結構體變量成員有以下兩種方式：

(*p).cName //這里的括號不能少，在5.1中有提到

p->cName

簡單來說以下三種形式是等價的

p->cName

(*p).cName?

student1.cName

p->cName //可以進行正常的運算

p->number++; 是將結構體變量中number的值進行運算，然后再加一，

這里要注意下，等下在7.2中會有比較

7.2指向結構體數(shù)組的指針

7.1中我們已經(jīng)提到結構體數(shù)組指針的命名，這里我們僅對一些知識點做下介紹

這里我們接著來說結構體數(shù)組指針

在我們想要用指針訪問結構體數(shù)組的第n個數(shù)據(jù)時可以用

struct Student stu1[5];

struct Student*p;

p=stu[n];

(++p).number//是指向了結構體數(shù)組下一個元素的地址

7.3結構體成員是指針類型變量

比如

struct Student

{

?char* Name;//這樣防止名字長短不一造成空間的浪費

?int number;

?char csex;??

}student1;

在使用時可以很好地防止內(nèi)存被浪費，但是注意在引用時一定要給指針變量分配地址，如果你不分配地址，結果可能是對的，但是Name會被分配到任意的一的地址，結構體不為字符串分配任何內(nèi)存存儲空間具有不確定性，這樣就存在潛在的危險，

struct Student

{

?char* Name;

?int number;

?char csex;??

}stu，*stu；

stu.name=(char*)malloc(sizeof(char));//內(nèi)存初始化

這里我們說一下，同學們看書的時候一般不會看到，

如果我們定義了結構體指針變量，他沒有指向一個結構體，那么這個結構體指針也是要分配內(nèi)存初始化的，他所對應的指針類型結構體成員也要相應初始化分配內(nèi)存

struct Student

{

?char* Name;

?int number;

char csex;??

}stu,*stu;

stu = (struct student*)malloc(sizeof(struct student));./*結構體指針初始化*/

? stu->name = (char*)malloc(sizeof(char));/*結構體指針的成員指針同樣需要初始化*/??

7.4二叉樹遍歷算法

二叉樹的二叉鏈表類型定義如下：

typedef struct btnode {

datatype data;

struct btnode *lchild,*rchild;

}；

這里我們僅僅提出以下，因為涉及到鏈表，感興趣的同學可以去學習下（二級要用），

7.5結構體作為函數(shù)參數(shù)

首先我們要注意的一點，使用結構體變量作為函數(shù)參數(shù)的時候，采取的是值傳遞的方式，將結構體所占內(nèi)存單元的內(nèi)容全部傳遞給形參，并且形參必須也要是同類型的結構體變量，在使用時，會自動創(chuàng)建一個結構體變量作為原變量的副本，并且也需要占內(nèi)存，并且在調(diào)用期間如果修改（形參）結構體中成員的值，修改值是無效的，