关于C语言结构体(struct),你不知道的用法?(初阶篇)

前言

本文将从以下几个方面:

  • 结构体类型的声明
  • 结构体初始化
  • 结构体成员访问
  • 结构体传参

介绍C语言中结构体的一些初阶内容,让大家了解一下结构体是如何去使用的!

文章目录

一、 结构体的声明

结构是一些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。

结构体的声明语法为:

struct target  //struct是结构体的关键字,taget是结构体的标签(名字)
{
    member-list; //结构体内的成员变量
}variable-list; //创建结构体的全局变量,最后要加分号

例如描述一个学生:

它的成员包括姓名,年龄,性别,学号;

struct Stu //struct Stu是结构体类型,创建一个学生类型
{
    //成员变量
    char name[20]; //名字
    int age; //年龄
    char sex[5]; //性别
    char id[20]; //学号
}s1, s2, s3; //分号必须加,因为结构体的声明是一条语句,在结构体声明完以后创建全局结构体变量s1,s2,s3

结构体成员的类型:

  • 结构的成员可以是标量、数组、指针,甚至是其他结构体。

???? 结构体成变量创建的方式

除了上面的在定义结构体时创建全局变量,也可以在main函数中创建局部变量:

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    char id[20];
};

int main()
{
    struct Stu s;
    return 0;
}

为了减少不必要的麻烦,我们很少使用全局变量,因此更多的是采用这种局部变量的方式

???? typedef 给结构体取别名

通过typedef可以给结构体类型起别名,我们通过这个别名也可以创建结构体变量:

typedef struct Stu
{
    //成员变量
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    char id[20];
}Stu; //原来结构体的类型是strcut Stu,现在起一个别名是Stu

int main()
{
    struct Stu s1; //创建局部变量s1
    
    Stu s2; //通过别名创建局部变量s2
    return 0;
}

三、结构体变量的定义和初始化

在结构体变量创建的同时可以初始化赋值:

typedef struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    char id[20];
}Stu;

int main()
{
    struct Stu s1 = { "小明", 18, "男","20190601" }; //创建结构体变量s1时赋值
    Stu s2 = { "小红", 20, "女","20201925" }; //创建结构体变量s2时赋值
    return 0;
}

下面是全局变量的创建初始化:

struct Stu
{
    //成员变量
    char name[20];//名字
    int age;//年龄
    char sex[5];//性别
    char id[20];//学号
}s3 = { "张三",20,"男","20200805" }

结构体嵌套结构体的初始化:

struct Stu
{
    //成员变量
    char name[20];//名字
    int age;//年龄
    char sex[5];//性别
    char id[20];//学号
};

struct Teacher
{
    char name[10];
    struct Stu s; //嵌套一个学生类结构体
    char* ps;
};

int main()
{
    char arr[] = "上课\n";
    struct Teacher t = { "张三",{"李四",25,"男","20190805"},arr };

    return 0;
}

四、结构体成员的访问

  • 结构体变量访问成员

结构变量的成员是通过点操作符(.)访问的。

点操作符接受两个操作数(结构体的名字和结构体的成员)。

例如:

struct Student
{
    char name[20];//名字
    int age;//年龄
    char sex[5];//性别
    char id[20];//学号
};

struct Teacher
{
    char name[10];
    struct Student s;
    char* pc;
};

int main()
{
    char arr[] = "上课\n";
    struct Teacher t = { "张三",{"李四",25,"男","20190805"},arr };;

    printf("%s\n", t.name);//访问到结构体中的变量name
    
    printf("%s\n", t.s.name);//通过t.s访问到结构体中的结构体变量s,再通过t.s.name的形式访问到结构体变量s中的变量name
    
    printf("%d\n", t.s.age);//通过t.s访问到结构体中的结构体变量s,再通过t.s.name的形式访问到结构体变量s中的变量age
    
    printf("%s\n", t.pc);//访问到结构体中的变量pc
    return 0;
}

运行结果:

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我们也可以通过结构体指针访问结构体中的变量:

  • 结构体指针访问指向变量的成员:->

有时候我们得到的不是一个结构体变量,而是指向一个结构体的指针。

那该如何访问成员?如下:

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};

void print(struct Stu* ps) 
{
    printf("name = %s   age = %d\n", (*ps).name, (*ps).age);//对结构体指针解引用就可以找到指针指向的结构体
    
    //使用结构体指针访问指向对象的成员
    printf("name = %s   age = %d\n", ps->name, ps->age);//通过结构体指针访问结构体成员
}
int main()
{
    struct Stu s = { "小明", 20 };
    print(&s);//结构体地址传参
    return 0;
}

运行结果:

关于C语言结构体(struct),你不知道的用法?(初阶篇)

代码示例二:

typedef struct student
{
    char name[20];
    short age;
    char tele[12];
    char sex[5];
}student;

int main()
{
    student xiaoming = { "小明", 20,"18899887654", "男" };

    student* p = &xiaoming;

    printf("名字: %s\n", p->name);
    printf("年龄: %d\n", p->age);
    printf("电话: %s\n", p->tele);
    printf("性别: %s\n", p->sex);
    return 0;
}

运行结果:

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五、结构体传参

如果要将结构体作为函数的参数传入函数,一般采用结构体指针的形式;

代码示例一:

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
};

void print1(struct Stu s)
{
    //使用结构体访问结构体内的变量
    printf("name = %s   age = %d\n", s.name, s.age);
}

void print2(struct Stu* ps) {
    //使用结构体指针访问指向对象的成员
    printf("name = %s   age = %d\n", ps->name, ps->age);//通过结构体指针访问结构体成员
}

int main()
{
    struct Stu s = { "小明", 20 };
    print1(s);
    print2(&s);//结构体地址传参
    return 0;
}

运行结果:

关于C语言结构体(struct),你不知道的用法?(初阶篇)

代码示例二:

typedef struct student
{
    char name[20];
    short age;
    char tele[12];
    char sex[5];
}student;

void print1(student tmp)   /*函数1 采用结构体传参,点式访问*/
{
    printf("名字: %s\n", tmp.name);
    printf("年龄: %d\n", tmp.age);
    printf("电话: %s\n", tmp.tele);
    printf("性别: %s\n", tmp.sex);
}

void print2(student* tmp) /*函数2 采用结构体指针传参,箭头访问*/
{
    printf("\n");

    printf("名字: %s\n", tmp->name);
    printf("年龄: %d\n", tmp->age);
    printf("电话: %s\n", tmp->tele);
    printf("性别: %s\n", tmp->sex);
}

int main()
{
    student xiaoming = { "小刚", 20,"18899887654", "男" };
    print1(xiaoming);
    print2(&xiaoming); /*传递结构体指针*/
    return 0;
}

运行结果:

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这两个函数都能达到目的,但我们一般采用print2函数。因为:

如果student结构体里面包含大量的数组, long long,double 等,我们会发现如果给函数直接传结构体过去,内存资源将会消耗极大;

而我们知道一个指针的大小(无论什么类型指针)在32位机器上占4个字节,在64位机器上占8个字节,因此采用 print2的传参将会大大节约资源;

???? 对比解释

我们在创建整数 、数组 ,等会首先进行声明,然后写变量名

比如:

int a;
char ch[10];

而我们的结构体 struct tatget_name 就相当于intchar

比如:

struct student a;     
其实就类似于   
int a;

如果有typedefstruct student改成其他名字(即结构体末分号前面的名字)比如stu

就可以这样写 stu a;类似于int a

同理,指针变量创建时候,int*char*double*等等;结构体指针也是 struct student *

struct student* pc;    
类似于
int* pc;       

(主要原因是因为函数传参是在进行压栈操作)

  • 函数传参的时候,参数是需要压栈的。
  • 如果传递一个结构体对象的时候,结构体过大,参数压栈的的系统开销比较大,所以会导致性能的下降。

???? 结论

结构体传参的时候,要传结构体的地址。

六、总结

以上就是C语言中的初阶结构体,其实结构体还是比较简单的!

但是进阶的结构体就会有难度了,像:枚举、联合等等…

后面还会写一篇关于结构体的进阶总结,大家卷起来吧!

????你知道的越多,你不知道越多,我们下期见!

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