跳至主要內容

05-结构体及联合体

AI悦创原创C教程C教程大约 8 分钟...约 2495 字

1. 结构体 struct

1.1 结构体

一个结构体( struct )是用户自定义的数据类型，将不同数据类型的相关变量组合在一起。

结构体的声明使用关键字 struct，以及带有变量声明列表的大括号 {}，称为成员。

例如：

// 课程结构体
struct course {
    int id;                 // 课程 ID
    char title[40];      // 课程名
    float hours;        // 课程时长
};

该结构体语句定义了一个新数据类型 course，它有三个成员。 结构体成员可以是任何数据类型，包括基本类型、字符串、数组、指针，甚至其他结构，你将在后面的课程中学习。

注意

不要忘了在结构体声明后面加一个分号 ;。 结构体也称为复合或集合数据类型。有些语言将结构体称为记录。

  • 填空，声明结构体 human:
___human {
    int age;
    char name[40]; 
}

struct

;

1.2 结构体变量的定义

要声明结构体数据类型的变量，请使用关键字 struct，后跟 struct 标记，然后变量名。

例如，下面的语句声明了一个结构数据类型，然后使用 student 结构来声明变量 s1 和 s2。

Code
#include <stdio.h>

struct student {
    int age;
    int grade;
    char name[40];
};

int main() {
    /* 声明结构体变量 */
    struct student s1;
    struct student s2;
    
    s1.age = 19;
    s1.grade = 9;
    sprintf(s1.name, "John Bighimer");
    
    s2.age = 22;
    s2.grade = 10;
    sprintf(s2.name, "Batman Jokerson");
    
    printf("Student: %s, %d\n", s1.name, s1.age);
    printf("Student: %s, %d\n", s2.name, s2.age);
    
    return 0;
}

注意

一个结构体变量存储在一个连续的内存块中。必须使用 sizeof 操作符来获取结构体所需的字节数，就像使用基本数据类型一样。

  1. 填空，声明一个结构体变量 h1:
struct human {
    int age;
    char name[40];
};
___ human h1;

struct

1.3 声明结构体变量

结构体变量也可以在声明中进行初始化，在大括号 {} 内按顺序列出初始值：

#include <stdio.h>

struct student {
    int age;
    int grade;
    char name[40];
};

int main() {
    /* declare two variables */
    struct student s1 = {19, 9, "John Birghimer"};
    struct student s2 = {22, 10, "Batman Jokerson"};
    
    printf("Student: %s, %d\n", s1.name, s1.age);
    printf("Student: %s, %d\n", s2.name, s2.age);
    
    return 0;
}

如果你想在声明后使用大括号 {} 来初始化一个结构，则还需要写明类型转换，如以下语句所示：

#include <stdio.h>

struct student {
    int age;
    int grade;
    char name[40];
};

int main() {
    struct student s1; // 声明结构体变量
    
    // 类型转换声明
    s1= (struct student){19, 9, "John Birghimer"};
    
    printf("Student: %s, %d\n", s1.name, s1.age);
    
    return 0;
}

你可以在初始化结构体变量时使用命名的成员来初始化相应的成员：

#include <stdio.h>

struct student {
    int age;
    int grade;
    char name[40];
};

int main() {
    struct student s1 = { .grade = 9, .age = 19, .name = "John Birghimer"};
    
    printf("Name: %s, Age: %d, Grade: %d\n", s1.name, s1.age, s1.grade);
    
    return 0;
}









 





在上面的例子中，.grade 指的是结构中的 grade 成员。同样地，.age 和 .name 指的是 age 和 name 成员。

  • 填空，使用类型转换初始化 struct 变量 h1：
struct human h1;
h1 = (___human) {19, "John"};

1.4 结构体变量的引用

可以通过在变量名和成员名之间使用点运算符.来访问结构体的成员变量。

例如，要给 s1 结构体变量的 age 成员赋值，可以使用如下语句：

s1.age = 19;

你也可以把一个结构赋值给另一个同类型的结构。

#include <stdio.h>

struct student {
    int age;
    int grade;
    char name[40];
};

int main() {
    struct student s1 = {19, 9, "Jason"};
    struct student s2;
    
    printf("Assigning, s2 = s1\n");
    s2 = s1;
    
    printf("Results, Name: %s, Age: %d, Grade: %d\n", s2.name, s2.age, s2.grade);
    
    return 0;
}









 
 


 





下面的代码演示了使用一个结构：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct course {
    int id;
    char title[40];
    float hours;
};

int main() {
    struct course cs1 = {341279, "Intro to C++", 12.5};
    struct course cs2;

    /* 初始化 cs2 */
    cs2.id = 341281;
    strcpy(cs2.title, "Advanced C++");
    cs2.hours = 14.25;

    /* 打印成员信息 */
    printf("%d\t%s\t%4.2f\n", cs1.id, cs1.title, cs1.hours);
    printf("%d\t%s\t%4.2f\n", cs2.id, cs2.title, cs2.hours);

    return 0;
}

字符串赋值需要来自 string.h 库的 strcpy()。 还要注意格式指定符 %4.2f 包括宽度和精度选项。

  • 填空，将变量 h 的年龄增加2岁：
struct human {
  int age;      // 年龄
  char name[40];
};
___human h1 = {19, "John"}; 
h1___age += 2;
Answer

1.5 使用 typedef

typedef 关键字 创建一个类型定义，该定义可简化代码并使程序更易于阅读。

typedef 通常与结构体一起使用，因为它消除了在声明变量时使用关键字 struct 的需要。

例如:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    int id;
    char title[40];
    float hours; 
} course;

int main() {
    course cs1;
    course cs2;

    cs1.id = 123456;
    strcpy(cs1.title, "JavaScript Basics");
    cs1.hours = 12.30;

    /* 初始化 cs2 */
    cs2.id = 341281;
    strcpy(cs2.title, "Advanced C++");
    cs2.hours = 14.25;
       
    /* 打印信息 */
    printf("%d\t%s\t%4.2f\n", cs1.id, cs1.title, cs1.hours);
    printf("%d\t%s\t%4.2f\n", cs2.id, cs2.title, cs2.hours);
  
    return 0;
}



 
 
 
 
 


 
 
















注意，不再使用结构标签，而是在结构声明之前显示 typedef 名称。

现在，变量声明中不再需要使用 struct 一词，从而使代码更简洁，更易于阅读。

  • 填空，使用 typedef 关键字声明"human"结构":
___struct {
  int age;
  char name[40];
}___;

2. 结构体的妙用

2.1 结构体中的结构

一个结构体的成员也可以是结构体。 例如，考虑以下代码：

#include <stdio.h>

typedef struct {
  int x;
  int y;
} point;

typedef struct {
  float radius;
  point center;
} circle; 

int main() {
    point p;
    p.x = 3;
    p.y = 4;
    
    circle c;
    c.radius = 3.14;
    c.center = p;
    
    printf("Circle radius is %.2f, center is at (%d, %d)", c.radius, c.center.x, c.center.y);
  
    return 0;
}


 
 
 
 

 
 
 
 














嵌套的大括号 {} 用来初始化属于结构的成员。. 点运算符被两次用于访问成员的成员，如语句中:

#include <stdio.h>

typedef struct {
  int x;
  int y;
} point;

typedef struct {
  float radius;
  point center;
} circle; 

int main() {
    circle c = {4.5, {1, 3}};
    printf("%3.1f %d,%d", c.radius, c.center.x, c.center.y);
    /* 4.5  1,3 */
  
    return 0;
}













 
 
 



注意

一个结构体的定义必须先出现，然后才能在另一个结构体中使用。

  • 填空，定义一个 small 结构体类型，并在结构体 big 中将成员变量 s 声明为 small 类型：
typedef ___{
    float b;
} small;

struct big {
    int a;
    ___s;
};
Answer

2.2 结构体指针

就像变量的指针一样，结构的指针也可以被定义。

struct myStruct *struct_ptr;

定义了一个指向 myStruct 结构体的指针。

struct_ptr = &struct_var;

将结构变量 struct_var 的地址存储在指针 struct_ptr 中。

struct_ptr -> struct_mem;

访问结构成员 struct_mem 的值。

例如：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// Student 结构体定义
struct student{
    char name[50];
    int number;
    int age;
};

// 结构体指针作为函数参数
void showStudentData(struct student *st) {
    printf("\nStudent:\n");
    printf("Name: %s\n", st->name);
    printf("Number: %d\n", st->number);
    printf("Age: %d\n", st->age);
}

int main() {
    // New Student Record Creation
    struct student st1;
    struct student st2;
    
    // Filling Student 1 Details
    strcpy(st1.name, "Krishna");
    st1.number = 5;
    st1.age = 21;
    
    // Filling Student 2 Details
    strcpy(st2.name, "Max");
    st2.number = 9;
    st2.age = 15;
    
    // Displaying Student 1 Details
    showStudentData(&st1);
    
    // Displaying Student 2 Details
    showStudentData(&st2);
    
    return 0;
}

-> 操作符允许通过指针访问结构体的成员。

注意

(*st).age 与 st->age 相同。 同样，当使用 typedef 命名结构时，仅使用 typedef 名称以及 * 和指针名称来声明指针。

struct Point {
  int x;
  int y;
} p1;
struct Point ____ptr = &p1;
ptr->x = 3;
ptr____y = 4;

2.3 结构体作为函数参数

一个函数可以具有结构体参数，当仅需要结构变量的副本时，该结构体参数将按值接受参数。

要使函数更改 struct 变量中的实际值，则需要使用指针参数。

例如：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    int id;
    char title[40];
    float hours; 
} course;

void update_course(course *class);
void display_course(course class);

int main() {
    course cs2;
    update_course(&cs2);
    display_course(cs2);
    return 0;
}

void update_course(course *class) {
    strcpy(class->title, "C++ Fundamentals");
    class->id = 111;
    class->hours = 12.30;
}

void display_course(course class) {
    printf("%d\t%s\t%3.2f\n", class.id, class.title, class.hours);
}

正如你所见，update_course() 接受一个指针作为参数，而 display_course() 则按值接受该结构。

A. 不需要参数

公众号：AI悦创【二维码】

AI悦创·编程一对一

AI悦创·推出辅导班啦，包括「Python 语言辅导班、C++ 辅导班、java 辅导班、算法/数据结构辅导班、少儿编程、pygame 游戏开发、Linux、Web、Sql」，全部都是一对一教学：一对一辅导 + 一对一答疑 + 布置作业 + 项目实践等。当然，还有线下线上摄影课程、Photoshop、Premiere 一对一教学、QQ、微信在线，随时响应！微信：Jiabcdefh

C++ 信息奥赛题解，长期更新！长期招收一对一中小学信息奥赛集训，莆田、厦门地区有机会线下上门，其他地区线上。微信：Jiabcdefh

方法一：QQopen in new window

方法二：微信：Jiabcdefh

上次编辑于:
贡献者: AndersonHJB
你认为这篇文章怎么样？
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0
0  字
评论
  • 按正序
  • 按倒序
  • 按热度