【C语言】结构体详解

一、结构体的基本概念

C语言已经提供了内置类型，如char,short,float,double等,这些内置类型无法描述一个复杂的对象。因此C语言提供了结构体这种自定义的数据类型。它允许我们将不同类型的数据组合在一起，形成一个新的自定义数据类型。这一特性极大地增强了 C 语言处理复杂数据的能力，在实际编程中有着广泛的应用。

1.1结构体的声明

结构体使用关键字 struct 来定义

例如，想要描述一个学生：

struct student
{char name[20]; // 名字int age; //年龄double height; //身高double weight; //体重char id[16]  //学号
};//分号不可以少

结构体是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构体中的每个成员可以是不同的数据类型，如标量，数组，指针甚至是其他结构体。

1.2 结构体变量的创建

1.2.1 在结构体声明同时创建

struct student
{char name[20]; int age; double height ;double weight; char id[16]  
} s1,s2;

结构体声明时，创建变量是可选选项。此时创建的s1,s2是全局变量。

1.2.2 在main函数中创建

#include <stdio.h>
struct student
{char name[20];int age;double height;double weight;char id[16]
};
int main( )
{struct student s3;struct student s4;return 0;
}

此时创建的变量是局部变量。

1.3 结构体变量的初始化

1.3.1 按照默认顺序

struct student s3 = {"daisy",20,170,50,"2410"};

如果结构体成员变量中包含结构体：

#include <stdio.h>struct S
{char c;int n;
};struct A
{struct S s;int* p;char arr[10];
};int main() 
{struct A a = { {'1',1},NULL,"hhhh"};
}

1.3.2 指定成员初始化

struct student s3 = {.age = 30,.weight=60,.name="Rare",.height=180,.id="2410"};

1.4 结构体成员访问

使用操作符.可以访问结构体中的成员

例如：打印结构体成员：

#include <stdio.h>struct student
{char name[20]; // 名字int age; //年龄double height; //身高double weight; //体重char id[16];  //学号
};int main() 
{struct student s1 = {"daisy",20,170,50,"2410"};printf("%s %d %f %f %s\n",s1.name, s1.age,s1.height,s1.weight,s1.id);
}

如果结构体变量是指针类型，则需要使用“->”运算符来访问成员，格式为：

结构体指针->成员名

例如：

struct Student *p = &stu1;
p->age = 19;  // 等价于(*p).age = 19

二、结构体的代码示例

1. 结构体数组

结构体数组是由多个相同结构体类型的变量组成的数组。

#include <stdio.h>struct Book {char title[50];char author[30];float price;
};int main() {// 定义并初始化结构体数组struct Book books[3] = {{"C语言程序设计", "谭浩强", 39.8},{"数据结构", "严蔚敏", 45.0},{"计算机网络", "谢希仁", 42.5}};// 遍历结构体数组并输出信息for (int i = 0; i < 3; i++) {printf("第%d本书：\n", i + 1);printf("书名：%s\n", books[i].title);printf("作者：%s\n", books[i].author);printf("价格：%.1f\n\n", books[i].price);}return 0;
}

运行结果：

第1本书：
书名：C语言程序设计
作者：谭浩强
价格：39.8第2本书：
书名：数据结构
作者：严蔚敏
价格：45.0第3本书：
书名：计算机网络
作者：谢希仁
价格：42.5

2. 结构体作为函数参数

结构体可以作为函数的参数进行传递，既可以传递结构体变量本身（值传递），也可以传递结构体指针（地址传递）。

• 值传递：函数接收的是结构体变量的一个副本，在函数内部对结构体成员的修改不会影响原变量。

#include <stdio.h>struct Point {int x;int y;
};// 值传递结构体参数
void printPoint(struct Point p) {printf("点的坐标：(%d, %d)\n", p.x, p.y);p.x = 10;  // 修改副本的成员，不影响原变量p.y = 20;
}int main() {struct Point p = {3, 4};printPoint(p);printf("原变量坐标：(%d, %d)\n", p.x, p.y);  // 原变量未被修改return 0;
}

运行结果：

点的坐标：(3, 4)
原变量坐标：(3, 4)

• 地址传递：函数接收的是结构体变量的地址，通过指针可以访问和修改原结构体变量的成员。

#include <stdio.h>struct Point {int x;int y;
};// 地址传递结构体参数
void modifyPoint(struct Point *p) {p->x = 10;  // 修改原变量的成员p->y = 20;
}int main() {struct Point p = {3, 4};modifyPoint(&p);printf("修改后坐标：(%d, %d)\n", p.x, p.y);  // 原变量被修改return 0;
}

运行结果：

修改后坐标：(10, 20)

3. 结构体嵌套

结构体的成员可以是另一个结构体，这就是结构体的嵌套。

#include <stdio.h>// 定义日期结构体
struct Date {int year;int month;int day;
};// 定义学生结构体，其中包含Date类型的成员
struct Student {char name[20];struct Date birthday;float score;
};int main() {// 初始化嵌套结构体变量struct Student stu = {"Bob",{2003, 5, 15},92.0};// 访问嵌套结构体的成员printf("姓名：%s\n", stu.name);printf("生日：%d年%d月%d日\n", stu.birthday.year, stu.birthday.month, stu.birthday.day);printf("成绩：%.1f\n", stu.score);return 0;
}

运行结果：

姓名：Bob
生日：2003年5月15日
成绩：92.0