C語言 結構體

2021-09-27 01:20:59 字數 4903 閱讀 5468

為了定義結構,您必須使用 struct 語句。struct 語句定義了乙個包含多個成員的新的資料型別,struct 語句的格式如下:

struct tag  variable-list ;
tag是結構體標籤。member-list是標準的變數定義,比如 int i; 或者 float f,或者其他有效的變數定義。variable-list結構變數,定義在結構的末尾,最後乙個分號之前,您可以指定乙個或多個結構變數。

在一般情況下,tag、member-list、variable-list 這 3 部分至少要出現 2 個。

結構體的成員可以包含其他結構體,也可以包含指向自己結構體型別的指標,而通常這種指標的應用是為了實現一些更高階的資料結構如鍊表和樹等。

//此結構體的宣告包含了指向自己型別的指標

struct node

;和其它型別變數一樣,對結構體變數可以在定義時指定初始值。

struct books

book = ;

為了訪問結構的成員,我們使用成員訪問運算子(.)。成員訪問運算子是結構變數名稱和我們要訪問的結構成員之間的乙個句號。

/* book1 詳述 */

strcpy( book1.title, "c programming");

strcpy( book1.author, "nuha ali");

strcpy( book1.subject, "c programming tutorial");

book1.book_id = 6495407;

結構作為函式引數

您可以把結構作為函式引數,傳參方式與其他型別的變數或指標類似。您可以使用上面例項中的方式來訪問結構變數:

int main( )

void printbook( struct books book )

您可以定義指向結構的指標,方式與定義指向其他型別變數的指標相似,struct books *struct_pointer;

現在,您可以在上述定義的指標變數中儲存結構變數的位址。為了查詢結構變數的位址,請把 & 運算子放在結構名稱的前面,struct_pointer = &book1;

為了使用指向該結構的指標訪問結構的成員,您必須使用 -> 運算子,struct_pointer->title;

#include #include void printbook( struct books *book );

int main( )

void printbook( struct books *book )

有些資訊在儲存時,並不需要占用乙個完整的位元組,而只需佔幾個或乙個二進位制位。例如在存放乙個開關量時,只有 0 和 1 兩種狀態,用 1 位二進位即可。為了節省儲存空間,並使處理簡便,c 語言又提供了一種資料結構,稱為"位域"或"位段"。

所謂"位域"是把乙個位元組中的二進位劃分為幾個不同的區域,並說明每個區域的位數。每個域有乙個網域名稱,允許在程式中按網域名稱進行操作。這樣就可以把幾個不同的物件用乙個位元組的二進位制位域來表示。

位域的定義和位域變數的說明

位域定義與結構定義相仿,其形式為:

struct 位域結構名

;其中位域列表的形式為:型別說明符 位網域名稱: 位域長度

struct bsdata;
說明 data 為 bs 變數,共佔兩個位元組。其中位域 a 佔 8 位,位域 b 佔 2 位,位域 c 佔 6 位。

struct packed_struct  pack;
在這裡,packed_struct 包含了 6 個成員:四個 1 位的識別符號 f1…f4、乙個 4 位的 type 和乙個 9 位的 my_int。

對於位域的定義尚有以下幾點說明

struct bs
在這個位域定義中,a 佔第一位元組的 4 位,後 4 位填 0 表示不使用,b 從第二位元組開始,占用 4 位,c 占用 4 位。

由於位域不允許跨兩個位元組,因此位域的長度不能大於乙個位元組的長度,也就是說不能超過8位二進位。如果最大長度大於計算機的整數字長,一些編譯器可能會允許域的記憶體重疊,另外一些編譯器可能會把大於乙個域的部分儲存在下乙個字中。

位域可以是無名位域,這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如:

struct k;
從以上分析可以看出,位域在本質上就是一種結構型別,不過其成員是按二進位分配的。

位域的使用

位域的使用和結構成員的使用相同,其一般形式為:

位域變數名.位網域名稱

位域變數名->位網域名稱

位域允許用各種格式輸出。

main() bit,*pbit;

bit.a=1; /* 給位域賦值(應注意賦值不能超過該位域的允許範圍) */

bit.b=7; /* 給位域賦值(應注意賦值不能超過該位域的允許範圍) */

bit.c=15; /* 給位域賦值(應注意賦值不能超過該位域的允許範圍) */

printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c); /* 以整型量格式輸出三個域的內容 */

pbit=&bit; /* 把位域變數 bit 的位址送給指標變數 pbit */

pbit->a=0; /* 用指標方式給位域 a 重新賦值,賦為 0 */

pbit->b&=3; /* 使用了復合的位運算子 "&=",相當於:pbit->b=pbit->b&3,位域 b 中原有值為 7,

與 3 作按位與運算的結果為 3(111&011=011,十進位制值為 3) */

pbit->c|=1; /* 使用了復合位運算子"|=",相當於:pbit->c=pbit->c|1,位域 c 中原有值為 15,

與1 作按位或,運算的結果為 3(1111|0001=1111,十進位制值為 15)其結果為 15 */

printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c); /* 用指標方式輸出了這三個域的值 */

}

上例程式中定義了位域結構 bs,三個位域為 a、b、c。說明了 bs 型別的變數 bit 和指向 bs 型別的指標變數 pbit。這表示位域也是可以使用指標的。

與運算,兩者都為真計算結果為真,反之為假:

1 & 1 = 1,1 & 0 = 0,0 & 1 = 0,0 & 0 = 0;

或運算,至少其一都為真計算結果為真,反之為假:

1 | 1 = 1,1 | 0 = 1,0 | 1 = 1,0 | 0 = 0;

異或運算,兩者不同為真,反之為假:

1 ^ 1 = 0,1 ^ 0 = 1,0 ^ 1 = 1,0 ^ 0 = 0;

取反運算,單目運算子:

~1 = 0,~0 = 1;

以上例子 1 代表真,0 代表假。

按位運算就是將二進位制位的每一位進行如上計算。

結構體中成員變數分配的空間是按照成員變數中占用空間最大的來作為分配單位,同樣成員變數的儲存空間也是不能跨分配單位的,如果當前的空間不足,則會儲存到下乙個分配單位中。

#include typedef struct

debug_size1_t;

typedef struct

debug_size2_t;

int main(void)

編譯執行輸出結果:debug_size1_t size=12,debug_size2_t size=8

結構體占用儲存空間,以32位機為例

1.debug_size1_t 儲存空間分布為a(1byte)+空閒(3byte)+b(4byte)+c(1byte)+空閒(3byte)=12(byte)。

1.debug_size2_t 儲存空間分布為a(1byte)+b(1byte)+空閒(2byte)+c(4byte)=8(byte)。

結構體變數的首位址能夠被其最寬基本型別成員的大小所整除。

結構體每個成員相對於結構體首位址的偏移量(offset)都是成員大小的整數倍,如有需要編譯器會在成員之間加上填充位元組(internal adding)。即結構體成員的末位址減去結構體首位址(第乙個結構體成員的首位址)得到的偏移量都要是對應成員大小的整數倍。

結構體的總大小為結構體最寬基本型別成員大小的整數倍,如有需要編譯器會在成員末尾加上填充位元組。

乙個結構體變數中可以存放一組資料(如乙個學生的學號,姓名,成績等資料)。如果有10個學生的資料需要參加運算,顯然應該用陣列,這就是結構體陣列。結構體陣列與以前介紹過的資料值型陣列不同之處在於每個陣列元素都乙個結構體型別的資料,它們分別包括各個成員(分量)項。

定義結構體陣列

和定義結構體變數的方法相仿,只需說明其為陣列即可。

定義結構體變數的方法相仿,只需說明其為陣列即可。

struct student

;struct student stu[3];

結構體初始化

struct student

stu[3] = ,

,};

使用結構陣列儲存書名/作者,結構體指標訪問成員時,也可以對指標解引用再訪問,如:*struct_pointer.title;(上面範例)。

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