c語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體使用

　　C語(yǔ)言是一門(mén)通用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，應(yīng)用廣泛。C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡(jiǎn)易的方式編譯、處理低級(jí)存儲(chǔ)器、產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)行的編程語(yǔ)言。

　　盡管C語(yǔ)言提供了許多低級(jí)處理的功能，但仍然保持著良好跨平臺(tái)的特性，以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格寫(xiě)出的C語(yǔ)言程序可在許多電腦平臺(tái)上進(jìn)行編譯，甚至包含一些嵌入式處理器（單片機(jī)或稱(chēng)MCU）以及超級(jí)電腦等作業(yè)平臺(tái)。

　　二十世紀(jì)八十年代，為了避免各開(kāi)發(fā)廠(chǎng)商用的C語(yǔ)言語(yǔ)法產(chǎn)生差異，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局為C語(yǔ)言訂定了一套完整的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法，稱(chēng)為ANSI C，作為C語(yǔ)言最初的標(biāo)準(zhǔn)。

　　結(jié)構(gòu)體（struct）是由一系列具有相同類(lèi)型或不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合，叫做結(jié)構(gòu)。

　　在C語(yǔ)言中，結(jié)構(gòu)體（struct）指的是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是C語(yǔ)言中聚合數(shù)據(jù)類(lèi)型（aggregate data type）的一類(lèi)。結(jié)構(gòu)體可以被聲明為變量、指針或數(shù)組等，用以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)體同時(shí)也是一些元素的集合，這些元素稱(chēng)為結(jié)構(gòu)體的成員（member），且這些成員可以為不同的類(lèi)型，成員一般用名字訪(fǎng)問(wèn)。

　　c語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體使用

　　基本定義：結(jié)構(gòu)體，通俗講就像是打包封裝，把一些有共同特征（比如同屬于某一類(lèi)事物的屬性，往往是某種業(yè)務(wù)相關(guān)屬性的聚合）的變量封裝在內(nèi)部，通過(guò)一定方法訪(fǎng)問(wèn)修改內(nèi)部變量。

　　結(jié)構(gòu)體定義：

　　第一種：只有結(jié)構(gòu)體定義

　?。踓pp］ view plain copystruct stuff{

　　char job［20］;

　　int age;

　　float height;

　　};

　　第二種：附加該結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的“結(jié)構(gòu)體變量”的初始化的結(jié)構(gòu)體定義

　　［cpp］ view plain copy//直接帶變量名Huqinwei

　　struct stuff{

　　char job［20］;

　　int age;

　　float height;

　　}Huqinwei;

　　也許初期看不習(xí)慣容易困惑，其實(shí)這就相當(dāng)于：

　?。踓pp］ view plain copystruct stuff{

　　char job［20］;

　　int age;

　　float height;

　　};

　　struct stuff Huqinwei;

　　第三種：如果該結(jié)構(gòu)體你只用一個(gè)變量Huqinwei，而不再需要用

　　［cpp］ view plain copystruct stuff yourname;

　　去定義第二個(gè)變量。

　　那么，附加變量初始化的結(jié)構(gòu)體定義還可進(jìn)一步簡(jiǎn)化出第三種：

　?。踓pp］ view plain copystruct{

　　char job［20］;

　　int age;

　　float height;

　　}Huqinwei;

　　把結(jié)構(gòu)體名稱(chēng)去掉，這樣更簡(jiǎn)潔，不過(guò)也不能定義其他同結(jié)構(gòu)體變量了——至少我現(xiàn)在沒(méi)掌握這種方法。

　　結(jié)構(gòu)體變量及其內(nèi)部成員變量的定義及訪(fǎng)問(wèn)：

　　繞口吧？要分清結(jié)構(gòu)體變量和結(jié)構(gòu)體內(nèi)部成員變量的概念。

　　就像剛才的第二種提到的，結(jié)構(gòu)體變量的聲明可以用：

　?。踓pp］ view plain copystruct stuff yourname;

　　其成員變量的定義可以隨聲明進(jìn)行：

　?。踓pp］ view plain copystruct stuff Huqinwei = {“manager”，30，185};

　　也可以考慮結(jié)構(gòu)體之間的賦值：

　?。踓pp］ view plain copy struct stuff faker = Huqinwei;

　　//或 struct stuff faker2;

　　// faker2 = faker;

　　打印，可見(jiàn)結(jié)構(gòu)體的每一個(gè)成員變量一模一樣

　　如果不使用上邊兩種方法，那么成員數(shù)組的操作會(huì)稍微麻煩（用for循環(huán)可能好點(diǎn)）

　　［cpp］ view plain copyHuqinwei.job［0］ = ‘M’;

　　Huqinwei.job［1］ = ‘a(chǎn)’;

　　Huqinwei.age = 27;

　　nbsp;Huqinwei.height = 185;

　　結(jié)構(gòu)體成員變量的訪(fǎng)問(wèn)除了可以借助符號(hào)“?！保€可以用“-》”訪(fǎng)問(wèn)（下邊會(huì)提）。

　　引用（C++）、指針和數(shù)組：

　　首先是引用和指針：

　?。踓pp］ view plain copyint main（）

　　{

　　struct stuff Huqinwei;

　　struct stuff &ref = Huqinwei;

　　ref.age = 100;

　　printf（“Huqinwei.age is %d\n”，Huqinwei.age）;

　　printf（“ref.age is %d\n”，ref.age）;

　　struct stuff *ptr = &Huqinwei;

　　ptr-》age = 200;

　　printf（“Huqinwei.age is %d\n”，Huqinwei.age）;

　　printf（“ptr-》age is %d\n”，Huqinwei.age）;

　　//既然都寫(xiě)了，把指針引用也加上吧

　　struct stuff *&refToPtr = ptr;

　　refToPtr-》age = 300;

　　printf（“Huqinwei.age is %d\n”，Huqinwei.age）;

　　printf（“refToPtr-》age is %d\n”，refToPtr-》age）;

　　}

　　更正：之前給引用的初始化語(yǔ)句寫(xiě)錯(cuò)了，而且沒(méi)注明引用是純C中沒(méi)有的東西（在這么個(gè)以C為幌子的博客中）。

　　引用是C++特有的一個(gè)機(jī)制，必須靠編譯器支撐，至于引用轉(zhuǎn)換到C中本質(zhì)是什么，我有個(gè)帖子寫(xiě)過(guò)

　　結(jié)構(gòu)體也不能免俗，必須有數(shù)組：

　?。踓pp］ view plain copystruct test{

　　int a［3］;

　　int b;

　　};

　　//對(duì)于數(shù)組和變量同時(shí)存在的情況，有如下定義方法：

　　struct test student［3］ = {{{66，77，55}，0}，

　　{{44，65，33}，0}，

　　{{46，99，77}，0}};

　　//特別的，可以簡(jiǎn)化成：

　　struct test student［3］ = {{66，77，55，0}，

　　{44，65，33，0}，

　　{46，99，77，0}};

　　變長(zhǎng)結(jié)構(gòu)體

　　可以變長(zhǎng)的數(shù)組

　?。踓pp］ view plain copy#include 《stdio.h》

　　#include 《malloc.h》

　　#include 《string.h》

　　typedef struct changeable{

　　int iCnt;

　　char pc［0］;

　　}schangeable;

　　main（）{

　　printf（“size of struct changeable ： %d\n”，sizeof（schangeable））;

　　schangeable *pchangeable = （schangeable *）malloc（sizeof（schangeable） + 10*sizeof（char））;

　　printf（“size of pchangeable ： %d\n”，sizeof（pchangeable））;

　　schangeable *pchangeable2 = （schangeable *）malloc（sizeof（schangeable） + 20*sizeof（char））;

　　pchangeable2-》iCnt = 20;

　　printf（“pchangeable2-》iCnt ： %d\n”，pchangeable2-》iCnt）;

　　strncpy（pchangeable2-》pc，“hello world”，11）;

　　printf（“%s\n”，pchangeable2-》pc）;

　　printf（“size of pchangeable2 ： %d\n”，sizeof（pchangeable2））;

　　}

　　運(yùn)行結(jié)果

　　［cpp］ view plain copysize of struct changeable ： 4

　　size of pchangeable ： 4

　　pchangeable2-》iCnt ： 20

　　hello world

　　size of pchangeable2 ： 4

　　結(jié)構(gòu)體本身長(zhǎng)度就是一個(gè)int長(zhǎng)度（這個(gè)int值通常只為了表示后邊的數(shù)組長(zhǎng)度），后邊的數(shù)組長(zhǎng)度不計(jì)算在內(nèi)，但是該數(shù)組可以直接使用。

　　（說(shuō)后邊是個(gè)指針吧？指針也占長(zhǎng)度！這個(gè)是不占的！原理很簡(jiǎn)單，這個(gè)東西完全是數(shù)組后邊的尾巴，malloc開(kāi)辟的是一片連續(xù)空間。其實(shí)這不應(yīng)該算一個(gè)機(jī)制，感覺(jué)應(yīng)該更像一個(gè)技巧吧）

　　20160405補(bǔ)充：

　　非彈性數(shù)組不能用“char a［］”這種形式定義彈性（flexible）變量，必須明確大小。

　　彈性數(shù)組在結(jié)構(gòu)體中，下面的形式是唯一允許的：

　?。踓pp］ view plain copystruct s

　　{

　　int a;

　　char b［］ ;

　　};

　　順序顛倒會(huì)讓b和a數(shù)據(jù)重合，會(huì)在編譯時(shí)不通過(guò)。

　　char b［］ = “hell”;也不行（C和C++都不行）

　　少了整型變量a又會(huì)讓整個(gè)結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)度為0，compiler不允許編譯通過(guò)！不同的是，其實(shí)C++形式上是允許空結(jié)構(gòu)體的，本質(zhì)上是通過(guò)機(jī)制避免了純空結(jié)構(gòu)體和類(lèi)對(duì)象，自動(dòng)給空結(jié)構(gòu)體對(duì)象分配一個(gè)字節(jié)（sizeof（）返回1）方便區(qū)分對(duì)象，避免地址重合！所以呢，C如果有空結(jié)構(gòu)體，定義兩個(gè)（或一打，或干脆一個(gè)數(shù)組）該結(jié)構(gòu)體的變量（對(duì)象），地址是完全一樣的！·?。。。。。。?！調(diào)試看程序運(yùn)行，這些語(yǔ)句其實(shí)都被當(dāng)屁放了，根本沒(méi)有運(yùn)行，沒(méi)有實(shí)際意義，C壓根不支持空結(jié)構(gòu)體這種東西（或者說(shuō)我也沒(méi)想好什么場(chǎng)合有用）

　　［cpp］ view plain copystruct s2

　　{

　　// char a［］ = “hasd” ;

　　// int c;

　　};

　　int main（）

　　{

　　struct s2 s22;

　　struct s2 s23;

　　struct s2 s24;

　　struct s2 s25;

　　}

　　例外的是，C++唯獨(dú)不給帶彈性數(shù)組的結(jié)構(gòu)體分配空間（可能怕和變長(zhǎng)結(jié)構(gòu)體機(jī)制產(chǎn)生某種沖突，比如大小怎么算）：

　　［cpp］ view plain copystruct s

　　{

　　char b［］ ;

　　};

　?。踓pp］ view plain copystruct s

　　{

　　// char b［］ ;

　　};

　　C++中兩者是不一樣的，空的結(jié)構(gòu)體反而“大”（sizeof（）返回1）

　　20160321補(bǔ)充：這個(gè)機(jī)制利用了一個(gè)非常重要的特性——數(shù)組和指針的區(qū)別！數(shù)組和指針在很多操作上是一樣的，但是本質(zhì)不一樣。最直觀的，指針可以改指向，數(shù)組不可以，因?yàn)閿?shù)組占用的每一個(gè)內(nèi)存地址都用來(lái)保存變量或者對(duì)象，而指針占用的內(nèi)存地址保存的是一個(gè)地址，數(shù)組沒(méi)有單獨(dú)的保存指向地址的這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)。數(shù)組的位置是固定的，正如指針變量自身的位置也是固定的，改的是指針的值，是指向的目標(biāo)地址，而因?yàn)閿?shù)組不存儲(chǔ)目標(biāo)地址，所以改不了指向。企圖把地址強(qiáng)制賦值給數(shù)組的話(huà)，也只是說(shuō)把指針賦值給數(shù)組，類(lèi)型不兼容。

　　結(jié)構(gòu)體嵌套：

　　結(jié)構(gòu)體嵌套其實(shí)沒(méi)有太意外的東西，只要遵循一定規(guī)律即可：

　?。踓pp］ view plain copy//對(duì)于“一錘子買(mǎi)賣(mài)”，只對(duì)最終的結(jié)構(gòu)體變量感興趣，其中A、B也可刪，不過(guò)最好帶著

　　struct A{

　　struct B{

　　int c;

　　}

　　b;

　　}

　　a;

　　//使用如下方式訪(fǎng)問(wèn)：

　　a.b.c = 10;

　　特別的，可以一邊定義結(jié)構(gòu)體B，一邊就使用上：

　?。踓pp］ view plain copystruct A{

　　struct B{

　　int c;

　　}b;

　　struct B sb;

　　}a;

　　使用方法與測(cè)試：

　　［cpp］ view plain copy a.b.c = 11;

　　printf（“%d\n”，a.b.c）;

　　a.sb.c = 22;

　　printf（“%d\n”，a.sb.c）;

　　結(jié)果無(wú)誤。

　　但是如果嵌套的結(jié)構(gòu)體B是在A內(nèi)部才聲明的，并且沒(méi)定義一個(gè)對(duì)應(yīng)的對(duì)象實(shí)體b，這個(gè)結(jié)構(gòu)體B的大小還是不算進(jìn)結(jié)構(gòu)體A中。

　　結(jié)構(gòu)體與函數(shù)：

　　關(guān)于傳參，首先：

　?。踓pp］ view plain copyvoid func（int）;

　　func（a.b.c）;

　　把結(jié)構(gòu)體中的int成員變量當(dāng)做和普通int變量一樣的東西來(lái)使用，是不用腦子就想到的一種方法。

　　另外兩種就是傳遞副本和指針了 ：

　　［cpp］ view plain copy//struct A定義同上

　　//設(shè)立了兩個(gè)函數(shù)，分別傳遞struct A結(jié)構(gòu)體和其指針。

　　void func1（struct A a）{

　　printf（“%d\n”，a.b.c）;

　　}

　　void func2（struct A* a）{

　　printf（“%d\n”，a-》b.c）;

　　}

　　main（）{

　　a.b.c = 112;

　　struct A * pa;

　　pa = &a;

　　func1（a）;

　　func2（&a）;

　　func2（pa）;

　　}

　　占用內(nèi)存空間：

　　struct結(jié)構(gòu)體，在結(jié)構(gòu)體定義的時(shí)候不能申請(qǐng)內(nèi)存空間，不過(guò)如果是結(jié)構(gòu)體變量，聲明的時(shí)候就可以分配——兩者關(guān)系就像C++的類(lèi)與對(duì)象，對(duì)象才分配內(nèi)存（不過(guò)嚴(yán)格講，作為代碼段，結(jié)構(gòu)體定義部分“.text”真的就不占空間了么？當(dāng)然，這是另外一個(gè)范疇的話(huà)題）。

　　結(jié)構(gòu)體的大小通常（只是通常）是結(jié)構(gòu)體所含變量大小的總和，下面打印輸出上述結(jié)構(gòu)體的size：

　　［cpp］ view plain copy printf（“size of struct man：%d\n”，sizeof（struct man））;

　　printf（“size：%d\n”，sizeof（Huqinwei））;

　　結(jié)果毫無(wú)懸念，都是28：分別是char數(shù)組20，int變量4，浮點(diǎn)變量4.

　　下邊說(shuō)說(shuō)不通常：

　　對(duì)于結(jié)構(gòu)體中比較小的成員，可能會(huì)被強(qiáng)行對(duì)齊，造成空間的空置，這和讀取內(nèi)存的機(jī)制有關(guān)，為了效率。通常32位機(jī)按4字節(jié)對(duì)齊，小于的都當(dāng)4字節(jié)，有連續(xù)小于4字節(jié)的，可以不著急對(duì)齊，等到湊夠了整，加上下一個(gè)元素超出一個(gè)對(duì)齊位置，才開(kāi)始調(diào)整，比如3+2或者1+4，后者都需要另起（下邊的結(jié)構(gòu)體大小是8bytes），相關(guān)例子就多了，不贅述。

　?。踓pp］ view plain copystruct s

　　{

　　char a;

　　short b;

　　int c;

　　}

　　相應(yīng)的，64位機(jī)按8字節(jié)對(duì)齊。不過(guò)對(duì)齊不是絕對(duì)的，用#pragma pack（）可以修改對(duì)齊，如果改成1，結(jié)構(gòu)體大小就是實(shí)實(shí)在在的成員變量大小的總和了。

　　和C++的類(lèi)不一樣，結(jié)構(gòu)體不可以給結(jié)構(gòu)體內(nèi)部變量初始化，。

　　如下，為錯(cuò)誤示范：

　?。踓pp］ view plain copy#include《stdio.h》

　　//直接帶變量名Huqinwei

　　struct stuff{

　　// char job［20］ = “Programmer”;

　　// char job［］;

　　// int age = 27;

　　// float height = 185;

　　}Huqinwei;

　　PS：結(jié)構(gòu)體的聲明也要注意位置的，作用域不一樣。

　　C++的結(jié)構(gòu)體變量的聲明定義和C有略微不同，說(shuō)白了就是更“面向?qū)ο蟆憋L(fēng)格化，要求更低。