015__结构体基础-EW帮帮网

[ 基本难度系数 ]:★★☆☆☆

一、结构体基本概念和定义

C语言提供了众多的基本类型，但现实生活中的对象一般都不是单纯的整型、浮点型或字符串，而是这些基本类型的综合体。比如一个学生，典型地应该拥有学号（整型）、姓名（字符串）、分数（浮点型）、性别（枚举）等不同侧面的属性，这些所有的属性都不应该被拆分开来，而是应该组成一个整体，代表一个完整的学生。

在C语言中，可以使用结构体来将多种不同的数据类型组装起来，形成某种现实意义的自定义的变量类型。结构体本质上是一种自定义类型。

结构体的语法：

结构体标签： 用来区分各个不同的结构体。
成员：       是包含在结构体内部的数据，可以是任意的数据类型。

结构体的定义：

struct 结构体标签
{
    成员1;
    成员2;
    ...
}; // 此处有;号

示例代码：

#include <stdio.h>
// 自定义结构体类型
// (1)、普通的结构体定义
// 1、学生结构体
struct student          // 结构体标签：用来区分各个不同的结构体的
{
    char name[128];     // 成员：包含在结构体内存的数据，可以是任意的类型(包括结构体本身、函数指针等)
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;
    int class;
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;
};                      // 此处一定要加;号


// 2、数据节点结构体
struct data_node        // 结构体标签：用来区分各个不同的结构体的
{
    int a;
    int b;
    double c;
};

// (2)、使用typedef给结构体取别名
typedef struct  
{
    char name[128];    
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;
    int class;
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;

}stu, *stu_p;       // 你可以在此处写这个结构体的别名，没有结构体标签，意味着你只能够使用此处提供的结构体变量


// (3)、二合一法
typedef struct data_node2 
{
    char name[128];    
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;
    int class;
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;

}node, *node_p;     

// 主函数
int main(int argc, char const *argv[])
{
    // (1)、普通结构体的定义
    struct student    fzetc;       // 1、信息不够集中(类似于这种写法：int num) 2、数据类型名字固定死了，含义有局限
    struct data_node  data;

    // (2)、使用typedef给结构体取别名
    stu    qingge;                 // 普通变量？√  指针变量？
    stu_p  fanggong_p;             // 普通变量？ 指针变量？√       


    // (3)、二合一法
    struct data_node2 n1;          // 普通变量，普通结构体定义
           node       n2;          // 普通变量，typedef表达
           node_p     n3_p;        // 指针变量，typedef表达
 
    return 0;
}

二、结构体初始化和应用

(1)、初始化

结构体跟普通变量一样，涉及定义、初始化、赋值、取址、传值等等操作，这些操作绝大部分都跟普通变量别无二致，只有少数操作有些特殊性。这其实也是结构体这种组合类型的设计初衷，就是让开发者用起来比较顺手，不跟普通变量产生太多差异。

结构体的定义和初始化。
- 由于结构体内部拥有多个不同类型的成员，因此初始化采用与数组类似的列表方式。
- 结构体的初始化有两种方式：①普通初始化；②指定成员初始化。
- 为了能适应结构体类型的升级迭代，一般建议采用指定成员初始化。
指定成员初始化的好处：

- 成员初始化的次序可以改变。
- 可以初始化一部分成员。
- 结构体新增了成员之后初始化语句仍然可用。

示例代码：

#include <stdio.h>

// 学生结构体
typedef struct student 
{
    // int class;      // 加了一个成员变量
    char name[128];    
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;  
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;

}stu, *stu_p;  

// 主函数
int main(int argc, char const *argv[])
{
    // (1)、结构体的初始化
    // 1、普通初始化
    struct student stu1 = {"qingge", "13430343954", 9127, 1, 99, 185, 160, 18};
    /*
        局限性：增加一个新成员时，有可能会报以下错误
            warning: initialization makes integer from pointer without a cast [-Wint-conversion]
            warning: overflow in implicit constant conversion [-Woverflow]

            不能够指定成员初始化，只能够顺序初始化，初始化的值一定要和类型匹配,所以后续增加结构体成员的
            时候，会出现错误，不方便升级     cf手游(屎山代码，不敢动) ==》 前面的开发，对后面的开发造成影响和损坏
    */

    // 2、指定成员初始化
    struct student stu2 = 
    {
        .id     = 9527,              // 初始化次序可以改变
        .gender = 1,                 // 小圆点 ==> "当前结构体里面的" 什么什么成员
        .score  = 100,
        .name   = "fanggong",
        .phone  = "13430343958",

        .height = 186,
        .weight = 161,
        // .age = 19                 // 可以只初始化一部分成员
    };

    return 0;
}

(2)、引用

结构体相当于一个集合，内部包含了众多成员，每个成员实际上都是独立的变量，都可以被独立地引用。引用结构体成员非常简单，只需要使用一个成员引用符即可：

语法：

结构体.成员

示例代码：

#include <stdio.h>

// 学生结构体
typedef struct student 
{
    // int class;      // 加了一个成员变量
    char name[128];    
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;  
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;

}stu, *stu_p;  

// 主函数
int main(int argc, char const *argv[])
{
    // (2)、结构体的引用
    struct student stu1 = {0};
    
    // 非字符串赋值
    stu1.age   = 20;
    stu1.score = 101;

    // 字符串赋值
    // stu1.phone = "13430343959";      // 错误，这句话的意思是将地址赋值给结构体的phone数组成员，而数组名相当于一个常量指针，不能更改其地址
    strcpy(stu1.phone, "13430343959");  // 正确，通过strcpy这个字符串函数，将字符串的内容赋值给结构体里面的phone数组

    return 0;
}

三、结构体指针与数组

跟普通变量别无二致，可以定义指向结构体的指针，也可以定义结构体数组。

结构体数组(示例代码)：

// 自定义结构体类型
typedef struct student 
{
    char name[128];    
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;
    int class;
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;

}stu, *stu_p;

 // 主函数
int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct student qingge[5] = {0};     // 因为是结构体数组，数量成员太多，建议初始化为0 
    
    // 为结构体数组第一个成员初始化
    qingge[0].age   = 18;
    qingge[0].class = 306;
    strcpy(qingge[0].name, "xiaoqing");
    
    return 0;
}

结构体指针(示例代码)：

// 自定义结构体类型
typedef struct student 
{
    char name[128];    
    char phone[12];
    int  id;
    int gender;
    int class;
    int score;
    int height;
    int weight;
    int age;

}stu, *stu_p;


// 初始化结构体函数(申请一个结构体的堆空间内存)
// 方法1：struct student*  STU_Init(void) 
// 方法2：stu*             STU_Init(void) 
stu_p STU_Init(void)             // 返回值为stu_p类型(是一个结构体指针类型)    
{
    // 1、给结构体申请堆空间
    stu_p p = malloc(sizeof(struct student ));  
    if (p != NULL)              // 申请堆空间成功
    {
        strcpy(p->name,  "qingge");
        strcpy(p->phone, "13430343954");   
        p->id     = 9127;
        p->gender = 1;
        p->age    = 18;

        // .....不写了
    }
    else
    {
        free(p);               // 申请堆空间失败，释放内存(释放资源)
        return NULL;           
    }

    // 2、成功，返回指向这个结构体堆空间的内存的地址
    return p;
}

 // 主函数
int main(int argc, char const *argv[])
{
   // 1、这个指针指向的内存在栈空间
    stu  fanggong  = {0};
    stu* fangong_p = &fanggong; 

    // 2、这个指针指向的内存在堆空间
    stu_p p = STU_Init();
    p->age = 18;
    strcpy(p->name, "xiaofang");
    
    return 0;
}

解析

[ 课堂课后实验 ]：

【1】、实验1：（结构体基本概念）

思考以下问题：

结构体初始化的基本语法是怎样的？
什么叫做指定成员初始化？这样做有什么好处？

【2】、实验2：（结构体基本语法）

指出以下代码片段的不妥之处。

structure node
(
    char itable,
    int num[5],
    char * togs
)

【3】、实验3：（结构体基本语法）

定义一个结构体来存储日期（含年、月、日）。并设计一个函数，计算传入的结构体存储的日期是一年中的第几天。(不考虑大小月、闰年)

015__结构体基础