C語言結構體

1.1.1 結構概念

1．結構存在的意義

存在是合理的，許多事物的存在是在不斷解決問題引入的，當然有更好的方法出現時改變也是合理的。在實際問題中，一組資料往往具有不同的資料型別。例如，在學生登記表中，姓名應為字元型，學號可為整型或字元型，年齡應為整型，性別應為字元型，成績可為整型或實型。顯然不能用乙個陣列來存放這一組資料，因為陣列中各元素的型別和長度都必須一致，以便於編譯系統處理。為了解決這個問題，c語言中給出了另一種構造資料型別—「結構（structure）」或叫「結構體」，它相當於其他高階語言中的記錄。「結構」是一種構造型別，它是由若干「成員」組成的，每乙個成員可以是乙個基本資料型別或者又是乙個構造型別。結構既是一種「構造」而成的資料型別，那麼在說明和使用之前必須先定義它，也就是先構造它，如同在宣告和呼叫函式之前要先定義函式一樣。

定義乙個結構的一般語法形式如下：

struct 結構名

成員表列

成員表列由若干個成員組成，每個成員都是該結構的乙個組成部分。對每個成員也必須作型別說明，其形式如下：

型別說明符成員名;

成員名的命名應符合識別符號的書寫規定。結構定義舉例說明如下：

struct stu

int num;

char name[20];

char ***;

float score;

在這個結構定義中，結構名為stu，該結構由4個成員組成。第乙個成員是num，為整型變數；第二個成員是name，為字元陣列；第三個成員是***，為字元變數；第四個成員是score，為實型變數。應注意在括號後的分號是不可缺少的。結構定義之後，即可進行結構變數定義，凡定義為結構stu的變數都由上述4個成員組成。由此可見，結構是一種複雜的資料型別，是數目固定，型別不同的若干有序變數的集合。

2．結構概念小結

結構是一種構造資料型別。

結構的用途是把不同型別的資料組合成乙個整體，是自定義資料型別。

結構型別定義語法形式如下：

struct [結構名]

型別識別符號成員名；

}[變數名1, 變數名2……]；

定義結構變數方法為：struct 結構名變數名。

結構變數引用規則為：結構變數不能整體引用，只能引用變數成員，引用方式為結構變數名.成員名，可以將乙個結構變數賦值給另乙個結構變數，結構巢狀時需要逐級引用。

1.1.2 結構變數

1. 結構變數有以下三種定義方法

(1) 先定義結構，再定義結構變數

struct stu

int num;

char name[8];

char ***;

float score;

struct stu boy1,boy2;

(2) 在定義結構型別的同時定義結構變數

struct stu

int num;

char name[8];

char ***;

float score;

}boy1,boy2;

(3) 直接定義結構變數

struct

int num;

char name[8];

char ***;

float score;

}boy1,boy2;

第三種方法與第二種方法的區別在於第三種方法中省去了結構名，而直接給出結構變數。三種方法中說明的boy1、boy2變數都具有下圖6-2所示的結構。

num name *** score

圖6-2 結構變數組成圖

2. 結構變數記憶體布局

所有c語言中的變數經過編譯後都會轉換為對記憶體線性位址的操作。各種變數的引入是面向人類思維進行的，方便人們高效的程式設計，而c語言源**經過gcc編譯後，形成執行碼時，所有變數與符號失去意義，變數與符號轉變為對相應記憶體位址的操作。int型別代表著4個位元組相應位址的記憶體空間的抽象，而結構變數也是代表著一片記憶體空間的抽象（結構名不代表記憶體位址），所以相同型別結構變數與int型別變數一樣可以用=號直接賦值(如boy2=boy1)，兩個結構變數用=號賦值代表兩片相同大小空間的複製拷貝。

記憶體的實體地址是線性的，一維的，而結構變數往往代表二維或多維。這種二維或多維結構是方便人們程式設計時對變數進行管理，是一種面向人們思維的邏輯結構，但結構變數最終物理表現在記憶體中還是一維線性結構。

下面以上面定義的boy1來說明結構變數在記憶體中儲存方式。表6-4列出了結構變數boy1的記憶體布局，此時boy1代表著-19到0這片記憶體空間的抽象。&boy1代表結構變數的位址，即為0。結構成員（如boy1.num）其實也代表著對應位址記憶體空間的抽象，對結構成員的操作編譯器最後會轉化為對相應記憶體位址的操作。

表6-4 boy1結構變數記憶體布局表

假定棧空間起始位址為0

記憶體位址

記憶體說明

0boy1.num

-1-2

-3-4

boy1.name[7]

-5boy1.name[6]

-7boy1.name[5]

-8boy1.name[4]

-9boy1.name[3]

-10boy1.name[2]

-11boy1.name[1]

-12boy1.name[0]

body.name表示記憶體位址-12

-13boy1.***

-14float為4個位元組，需要-16處才能對齊，所以空兩個位元組

-15-16

boy1.score

-17-18

-19

3. 結構變數成員的引用

表示結構變數成員引用的一般形式如下：

結構變數名.成員名

例如：boy1.num 即第乙個人的學號

boy2.*** 即第二個人的性別

如果成員本身又是乙個結構則必須逐級找到最低階的成員才能引用。

4. 結構變數的賦值

結構變數的賦值就是給各成員賦值，可用輸入語句或賦值語句來完成。

【例6-4】給結構變數賦值並輸出其值。

stru1.c源**如下：

#include

int main()

struct stu

int num;

char name[20];

char ***;

float score;

} boy1,boy2;

boy1.num=102;

boy1.name="zhang ping";

printf("input *** and score\n");

scanf("%c %f",&boy1.***,&boy1.score);

boy2=boy1;

printf("number=%d\nname=%s\n",boy2.num,boy2.name);

printf("***=%c\nscore=%f\n",boy2.***,boy2.score);

return 0 ;

編譯 gcc stru1.c -o stru1。

執行 ./stru1, 執行結果如下：

input *** and score

m 90

number=102

name=zhang ping

***=m

score=90.000000

5. 結構變數的初始化

【例6-5】對結構變數初始化。

stru2.c源**如下：

#include

int main()

struct stu

int num;

char *name;

char ***;

float score;

}boy2,boy1=;

boy2=boy1;

printf("number=%d\nname=%s\n",boy2.num,boy2.name);

printf("***=%c\nscore=%f\n",boy2.***,boy2.score);

return 0 ;

編譯 gcc stru2.c -o stru2。

執行 ./stru2, 執行結果如下：

number=102

name=zhang ping

***=m

score=78.500000

6. 結構陣列的定義

結構陣列的定義與初始化方法如下：

struct stu

int num;

char name[20];

char ***;

float score;

}boy[5]=,,,

,,當對全部元素作初始化賦值時，也可不給出陣列長度。

引用結構陣列成員的方法如下：

結構[下標].成員變數

如boy[0].num, boy[1].name

摘錄自《深入淺出linux工具與程式設計》

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