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C语言结构体详解

1. 结构体的声明

结构体是一些值的集合，这些值称为成员变量，每个成员可以是不同类型的变量。

声明格式：

struct 结构体名 {成员变量类型 成员变量名;// 更多成员变量...
};

示例：声明一个学生结构体

// 声明学生结构体
struct Student {char name[20];  // 姓名int age;        // 年龄float score;    // 成绩
};

用结构体实例化的两种情况：​

1. 声明结构体后实例化

struct Student {char name[20];int age;float score;
};// 实例化结构体变量
struct Student stu1;
struct Student stu2;

2. 声明结构体的同时实例化

struct Student {​char name[20];​int age;​float score;​
} stu1, stu2;  // 声明时直接实例化变量

2. 结构体的定义

（1）结构体定义与变量的区别

• 结构体定义：描述结构体的组成，不分配内存空间
• 结构体变量：根据结构体定义创建的具体实例，会分配内存空间

示例：

// 结构体定义（不占空间）
struct Book {char title[50];float price;int page;
};// 结构体变量（占空间）
struct Book b1;  // 分配内存，大小为50 + 4 + 4 = 58字节（不考虑内存对齐）

（2）结构体嵌套​

结构体的成员可以是另一个结构体。​
​
示例：​

// 声明日期结构体​
struct Date {​int year;​int month;​int day;​
};​
​
// 声明图书结构体，嵌套日期结构体​
struct Book {​char title[50];​float price;​struct Date publish_date;  // 嵌套结构体作为成员​
};​
​
// 实例化嵌套结构体变量​
struct Book b1;

3. 结构体的初始化​

使用{}对结构体变量进行初始化，顺序与结构体成员声明顺序一致。​
​
示例1：基本初始化​

struct Student {​char name[20];​int age;​float score;​
};​\\完全初始化​
struct Student stu1 = {"张三", 18, 90.5f};​
​\\不完全初始化（未初始化的成员自动为0或空）​struct Student stu2 = {"李四", 19};  // score默认为0.0f

示例 2：嵌套结构体初始化

struct Date {int year;int month;int day;
};struct Book {char title[50];float price;struct Date publish_date;
};// 嵌套初始化，内部结构体用{}包裹
struct Book b1 = {"C语言教程", 39.9f, {2023, 10, 15}};

示例 3：指定成员初始化（C99 支持）

struct Student stu = {.age = 20,.name = "王五",  // 可以不按声明顺序.score = 88.0f
};

4. 结构体成员的访问​

（1）通过结构体变量访问（.操作符）​

当直接使用结构体变量时，用.操作符访问成员。​
​
格式：结构体变量名.成员名​
​
示例：​

struct Student {​char name[20];​int age;​float score;​
};​
​
int main() {​struct Student stu = {"张三", 18, 90.5f};​​// 使用.操作符访问成员​printf("姓名：%s\n", stu.name);​printf("年龄：%d\n", stu.age);​​// 修改成员值​stu.age = 19;​stu.score = 92.0f;​printf("修改后年龄：%d\n", stu.age);​return 0;​
}

（2）通过结构体指针访问（->操作符）​

当使用结构体指针时，用->操作符访问成员。​
​
格式：结构体指针->成员名​
​
示例：​

struct Student {​char name[20];​int age;​float score;​
};​
​
int main() {​struct Student stu = {"张三", 18, 90.5f};​struct Student *p = &stu;  // 定义结构体指针，指向stu​​// 使用->操作符访问成员​printf("姓名：%s\n", p->name);​printf("年龄：%d\n", p->age);​​// 修改成员值​p->age = 19;​p->score = 92.0f;​printf("修改后年龄：%d\n", p->age);​return 0;​
}

等价写法：(*指针变量).成员名

printf("姓名：%s\n", (*p).name);  // 与p->name等价

（3）两种访问方式的使用场景​

• .操作符：适用于直接操作结构体变量的场景，代码更简洁直观​
• ->操作符：适用于通过指针操作结构体的场景，尤其在函数传参为结构体指针时使用​
  ​
  示例：函数中访问结构体成员​

// 使用.操作符（需要结构体变量）​
void print_stu(struct Student s) {​printf("姓名：%s，年龄：%d\n", s.name, s.age);​
}​
​
// 使用->操作符（需要结构体指针）​
void print_stu_ptr(struct Student *p) {​printf("姓名：%s，年龄：%d\n", p->name, p->age);​
}

5. 结构体传参​

结构体传参分为传值和传地址两种方式。​
​

（1）传值调用​

将结构体变量作为参数传递，函数内部会创建一个结构体副本。​
​
示例：​

struct Student {​char name[20];​int age;​float score;​
};​
​
// 传值调用，接收结构体变量​
void modify_stu(struct Student s) {​s.age = 20;  // 仅修改副本，不影响原变量​s.score = 95.0f;​
}​
​
int main() {​struct Student stu = {"张三", 18, 90.5f};​modify_stu(stu);  // 传结构体变量​printf("年龄：%d\n", stu.age);  // 输出18，原变量未被修改​return 0;​
}

特点：​

• 函数内部修改不会影响原结构体变量​
• 传递大结构体时，会占用较多内存和时间（拷贝整个结构体）

（2）传地址调用​

将结构体指针作为参数传递，函数内部通过指针访问原结构体。​
​
示例：​

struct Student {​char name[20];​int age;​float score;​
};​
​
// 传地址调用，接收结构体指针​
void modify_stu_ptr(struct Student *s) {​s->age = 20;  // 通过指针修改原变量​s->score = 95.0f;​
}​
​
int main() {​struct Student stu = {"张三", 18, 90.5f};​modify_stu_ptr(&stu);  // 传结构体地址​printf("年龄：%d\n", stu.age);  // 输出20，原变量被修改​return 0;​
}

特点：​

• 函数内部修改会影响原结构体变量​
• 仅传递 4 字节（32 位系统）的指针，节省内存和时间​
• 更推荐使用的传参方式，尤其对于大型结构体

（3）两种传参方式的对比​

传参方式	实现方式	内存占用	能否修改原结构体	适用场景
传值调用	传递结构体变量	整个结构体大小	不能	小型结构体，无需修改原结构体
传址调用	传递结构体指针	4字节（32位	能	所有场景，尤其大型结构体

推荐做法：优先使用传地址调用，既节省资源，又能灵活控制是否修改原结构体（如需保护原结构体，可在函数参数前加const）。​
​
示例：保护原结构体的传址调用​

// 加const修饰，防止修改原结构体​
void print_stu(const struct Student *s) {​printf("姓名：%s，年龄：%d\n", s->name, s->age);​// s->age = 20;  // 错误，不能修改const结构体​
}

6. 一句话总结​

内容	关键点
结构体声明	描述结构体组成，用struct 结构体名 {成员列表};格式
结构体定义与变量	定义不占空间，变量占空间，变量是结构体的具体实例
结构体初始化	用{}初始化，嵌套结构体需嵌套{}，可不完全初始化
成员访问	变量用.操作符，指针用->操作符，p->member等价于(*p).member
结构体传参	传值调用不修改原变量，传址调用效率高且可修改原变量，推荐传址调用