C语言之结构体

1.什么是结构体

字符指针也可以指向一个字符串，可以用字符串常量对字符指针进行初始化。例如：

char *str = “www.baidu.com“ ;

这是对字符指针进行初始化。此时，字符指针指向一个字符串常量的首地址。

而结构体与数组类似，都是由若干分量组成的，与数组不同的是，结构体的成员可以是不同类型，可以通过成员名来访问结构体的元素（数组一般通过下标）。

结构体的定义说明了它的组成成员，以及每个成员的数据类型。定义一般形式如下：

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struct //结构类型名 
{ 
    数据类型 成员名 1; 
    数据类型 成员名 2; 
    ...... 
    数据类型 成员名 n; 
};

结构的定义说明了变量在结构中的存在格式，要使用该结构就必须说明结构类型的变量

我们可以将变量student1说明为address类型的结构变量

例如：

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struct address student1;

2.怎么使用结构体

虽然，结构体作为若干成员的集合是一个整体，但在使用结构时，不仅要对结构的整体进行操作，还经常要访问结构中的每一个成员。在程序中使用结构中成员的方法为:

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**结构变量名.成员名称**

和其他类型的变量一样，结构变量也可以进行初始化。结构初始化的一般形式如下：

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struct 结构类型名 结构变量 = { 初始化数据 1, ...... 初始化数据 n };

那我们如何访问它呢？ 下面给出实例

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struct Student{
    int id;
    char name[50];
};
struct Student student1;
student1.id = 10;
strcpy(student1.name,"Alice");

//访问成员
printf("ID is :%d\n",student1.id);
printf("name id %s\n",student1.name);

3.结构体的高级形式

(1).结构体数组

结构体数组是一个数组，其数组的每一个元素都是结构体类型。在实际应用中，经常用结构体数组来表示具有相同数据结构的一个群体，如一个班的学生档案，一个车间职工的工资表等。

定义结构体数组和结构体变量相仿，只需说明它为数组类型即可。比如定义一个结构体数组student，包含3个元素：student[0]、student[1]、student[2]，每个数组元素都具有struct address的结构形式，并对该结构体数组进行初始化赋值。

例如：

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struct address
{
    char name[30]; /*姓名，字符数组作为结构体中的成员*/
    char street[40]; /*街道*/
    unsigned long tel; /*电话，无符号长整型作为结构体中的成员*/
    unsigned long zip; /*邮政编码*/
}
student[3]={
    {"Zhang","Road NO.1",111111,4444},
    {"Wang"," Road NO.2",222222,5555},
    {"Li"," Road NO.3",333333,6666}
};

(2).结构体指针

当一个指针用来指向一个结构体变量时，称之为结构体指针变量。结构体指针变量中的值是所指向的结构变量的首地址，通过结构指针即可访问该结构变量。这与数组指针和函数指针的情况是相同的。结构体指针变量定义的一般形式为：

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struct 结构类型名 *结构指针变量名

定义之后，就可以像之前学过的指针一样，将结构体类型的变量赋值给这个指针即可，后面就可以用这个指针间接的访问结构体了，需要注意的是，不用于结构体变量用点（*.）来访问成员的方法，结构体指针是通过箭头（->*）来访问的，下面给大家一个完整的例子来学习

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#include<stdio.h>
struct address
{
    char name[30]; /*姓名，字符数组作为结构体中的成员*/
    char street[40]; /*街道*/
    unsigned long tel; /*电话，无符号长整型作为结构体中的成员*/
    unsigned long zip; /*邮政编码*/
};
int main()
{
    struct address A[3]={{"Zhang","Road NO.1",111111,4444},
    {"Wang"," Road NO.2",222222,5555},
    {"Li"," Road NO.3",333333,6666}};
    struct address *p;
    p=&A[0];
    printf("%s %s %u %u\n",p->name,p->street,p->tel,p->zip);
    return 0;    
}

(3).union共用体的定义和使用

在C语言中，允许几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中，也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构，被称为共用体类型结构，简称共用体。一般定义形式为：

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union 共用体名 
{ 
    数据类型 成员名 1; 
    数据类型 成员名 2; 
    ...... 
    数据类型 成员名 n; 
}变量名表列;

只有先定义了共用体变量，才能在后续的程序中引用它。不能直接引用共用体变量，而只能引用共用体变量中的成员。引用方法如下：

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**共用体变量名.成员名**

共用体类型数据具有以下特点：
（1）同一个内存段可以用来存放几种不同类型的成员，但是在每一瞬间只能存放其中的一种，而不是同时存放几种。换句话说，每一瞬间只有一个成员起作用，其他的成员不起作用，即不是同时都存在和起作用的。
（2）共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，在存入一个新成员后，原有成员就失去作用。共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。这里和某种数据结构很像，让我们猜猜是什么？

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#include<stdio.h>
union INFO
{
    int a;
    int b;
    int c;
};
int main()
{
    union INFO A;
    A.a=1;
    A.b=2;
    A.c=3;
    printf("a:%d\n",A.a);
    printf("b:%d\n",A.b);
    printf("c:%d\n",A.c);
    return 0;
}

运行结果如下

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a:3
b:3
c:3

不能对共用体变量名赋值，也不能企图引用变量名来得到一个值，并且，不能在定义共用体变量时对它进行初始化。

不能把共用体变量作为函数参数，也不能是函数返回共用体变量，但可以使用指向共用体变量的指针。共用体类型可以出现在结构体类型的定义中，也可以定义共用体数组。反之，结构体也可以出现在共用体类型的定义中，数组也可以作为共用体的成员。

(4).C语言typedef用法详解

在C语言中，除系统定义的标准类型和用户自定义的结构体、共用体等类型之外，还可以使用类型说明语句typedef定义新的类型来代替已有的类型。typedef语句的一般形式是：

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typedef 已定义的类型 新的类型;

例如：

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typedef int INTEGER; /*指定用 INTEGER 代表 int 类型*/
typedef float REAL; /*指定用 REAL 代表 float 类型*/

在具有上述typedef语句的程序中，下列语句就是等价的。

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int i, j; /*与 INTEGER i,j;*/
float pi; /*与 REAL pi;*/

typedef的最常用的作用就是给结构体变量重命名

例如：

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#include<stdio.h>
#include<string.h>
typedef struct _INFO
{
    int num;
    char str[256];
}INFO;
int main()
{
    struct _INFO A;
    INFO B; //通过typedef重命名后的名字INFO与struct _INFO完全等价！
    A.num = 2014;
    strcpy(A.str,"Welcome to dotcpp.com");
    B=A;
    printf("This year is %d %s\n",A.num,A.str);
    printf("This year is %d %s\n",B.num,B.str);
    return 0;
}

可以看到typedef可以为关键词改名，使改名之后的INFO类型等价于struct _INFO类型，让我们在定义这种结构类型时更方便、省事。

事实上，许多windows开发中的许多我们未见过的数据类型，看起来很难懂，但绝大部分都是通过typedef定义后的基本数据类型，大家可以通过追溯变量的定义来了解。

(5)C语言enum枚举类型详解

C语言中还有一种特殊的类型：枚举类型，它可以让代码更简介、更易读，通过关键字enum实现，一般形式如下：

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enum　枚举名　{枚举元素1,枚举元素2,……};

可以看到，枚举类型每个元素的值是从0开始递增的，大家可以通过代码验证，例子代码如下：

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#include<stdio.h>
int main()
{
    enum Week{MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN};//定义一个enum week类型，七个值（0.1.2...6）
    enum Week A=WED; //第三个值赋给A
    printf("%d\n",A);  
    return 0;
}

我们可以发现枚举类型的特点默认是从0开始递增，若想更改，可以将其中某个类型赋值，后面的值将在此基础之上递增

如代码：

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#include<stdio.h>
int main()
{
    enum Week{MON, TUE=5, WED, THU, FRI, SAT, SUN};
    enum Week A=WED;
    printf("%d\n",A);
    return 0;
}

如果此时用宏定义（后面讲到）实现将更麻烦，因此枚举的优势就在于此。