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关于 C 语言结构体(struct),你不知道的用法?(初阶篇)

作者:Albert Edison
  • 2022 年 9 月 07 日
    四川
  • 本文字数:3231 字

    阅读完需:约 11 分钟

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!




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
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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
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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;}
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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;}
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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;}
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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" }
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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;}
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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;}
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运行结果:



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;}
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运行结果:



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;}
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运行结果:


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;}
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运行结果:



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;}
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运行结果:



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];
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而我们的结构体 struct tatget_name 就相当于int char


比如:


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

发布于: 2022 年 09 月 07 日阅读数: 50
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Albert Edison

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目前在某大厂担任后端开发,欢迎交流🤝 2022.03.08 加入

🏅️平台:InfoQ 签约作者、阿里云 专家博主、CSDN 优质创作者 🛫领域:专注于C语言、数据结构与算法、C++、Linux、MySQL、云原生的研究 ✨成就:2021年CSDN博客新星Top9,算法领域优质创作者,全网累计粉丝4W+

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