C语言结构体（struct）详解

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C语言结构体（struct）详解 [复制链接]

结构体定义：

第一种：只有结构体定义

1. struct stuff{
2. char job[20];
3. int age;
4. float height;
5. };

第二种：附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义

1. //直接带变量名Huqinwei
2. struct stuff{
3. char job[20];
4. int age;
5. float height;
6. }Huqinwei;

也许初期看不习惯容易困惑，其实这就相当于：

1. struct stuff{
2. char job[20];
3. int age;
4. float height;
5. };
6. struct stuff Huqinwei;

第三种：如果该结构体你只用一个变量Huqinwei，而不再需要用

1. struct stuff yourname;

去定义第二个变量。

那么，附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种：

1. struct{
2. char job[20];
3. int age;
4. float height;
5. }Huqinwei;

把结构体名称去掉，这样更简洁，不过也不能定义其他同结构体变量了。

结构体变量及其内部成员变量的定义及访问：

绕口吧？要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。

就像刚才的第二种提到的，结构体变量的声明可以用：

1. struct stuff yourname;

其成员变量的定义可以随声明进行：

1. struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};

也可以考虑结构体之间的赋值：

1. struct stuff faker = Huqinwei;
2. //或 struct stuff faker2;
3. // faker2 = faker;
4. 打印，可见结构体的每一个成员变量一模一样

如果不使用上边两种方法，那么成员数组的操作会稍微麻烦（用for循环可能好点）：

1. Huqinwei.job[0] = 'M';
2. Huqinwei.job[1] = 'a';
3. Huqinwei.age = 27;
4. nbsp;Huqinwei.height = 185;

结构体成员变量的访问除了可以借助符号"."，还可以用"->"访问（下边会提）。

引用（C++）、指针和数组：

首先是引用和指针：

1. int main()
2. {
3. struct stuff Huqinwei;
4.
5. struct stuff &ref = Huqinwei;
6. ref.age = 100;
7. printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
8. printf("ref.age is %d\n",ref.age);
9.
10. struct stuff *ptr = &Huqinwei;
11. ptr->age = 200;
12. printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
13. printf("ptr->age is %d\n",Huqinwei.age);
14. //既然都写了，把指针引用也加上吧
15. struct stuff *&refToPtr = ptr;
16. refToPtr->age = 300;
17. printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
18. printf("refToPtr->age is %d\n",refToPtr->age);
19.
20.
21. }

更正：之前给引用的初始化语句写错了，而且没注明引用是纯C中没有的东西。

引用是C++特有的一个机制，必须靠编译器支撑，结构体也不能免俗，必须有数组：

1. struct test{
2. int a[3];
3. int b;
4. };
5. //对于数组和变量同时存在的情况，有如下定义方法：
6. struct test student[3] = {{{66,77,55},0},
7. {{44,65,33},0},
8. {{46,99,77},0}};
9. //特别的，可以简化成：
10. struct test student[3] = {{66,77,55,0},
11. {44,65,33,0},
12. {46,99,77,0}};

变长结构体

可以变长的数组：

1. #include
2. #include
3. #include
4. typedef struct changeable{
5. int iCnt;
6. char pc[0];
7. }schangeable;
8.
9. main(){
10. printf("size of struct changeable : %d\n",sizeof(schangeable));
11.
12. schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 10*sizeof(char));
13. printf("size of pchangeable : %d\n",sizeof(pchangeable));
14.
15. schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 20*sizeof(char));
16. pchangeable2->iCnt = 20;
17. printf("pchangeable2->iCnt : %d\n",pchangeable2->iCnt);
18. strncpy(pchangeable2->pc,"hello world",11);
19. printf("%s\n",pchangeable2->pc);
20. printf("size of pchangeable2 : %d\n",sizeof(pchangeable2));
21. }

运行结果：

1. size of struct changeable : 4
2. size of pchangeable : 4
3. pchangeable2->iCnt : 20
4. hello world
5. size of pchangeable2 : 4

结构体本身长度就是一个int长度（这个int值通常只为了表示后边的数组长度），后边的数组长度不计算在内，但是该数组可以直接使用。

（说后边是个指针吧？指针也占长度！这个是不占的！原理很简单，这个东西完全是数组后边的尾巴，malloc开辟的是一片连续空间。其实这不应该算一个机制，感觉应该更像一个技巧吧）

补充

非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义弹性（flexible）变量，必须明确大小。

弹性数组在结构体中，下面的形式是唯一允许的：

1. struct s
2. {
3. int a;
4. char b[] ;
5. };

顺序颠倒会让b和a数据重合，会在编译时不通过。

char b[] = "hell";也不行（C和C++都不行）

少了整型变量a又会让整个结构体长度为0，compiler不允许编译通过！不同的是，其实C++形式上是允许空结构体的，本质上是通过机制避免了纯空结构体和类对象，自动给空结构体对象分配一个字节（sizeof（）返回1）方便区分对象，避免地址重合！所以呢，C如果有空结构体，定义两个（或一打，或干脆一个数组）该结构体的变量（对象），地址是完全一样的！·！！！！！！！！调试看程序运行，这些语句其实都被当屁放了，根本没有运行，没有实际意义，C压根不支持空结构体这种东西。

1. struct s2
2. {
3. // char a[] = "hasd" ;
4. // int c;
5. };
6. int main()
7. {
8. struct s2 s22;
9. struct s2 s23;
10. struct s2 s24;
11. struct s2 s25;
12. }

例外的是，C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间（可能怕和变长结构体机制产生某种冲突，比如大小怎么算）:

1. struct s
2. {
3. char b[] ;
4. };
[cpp] view plain copy
1. struct s
2. {
3. // char b[] ;
4. };

补充：这个机制利用了一个非常重要的特性——数组和指针的区别！数组和指针在很多操作上是一样的，但是本质不一样。最直观的，指针可以改指向，数组不可以，因为数组占用的每一个内存地址都用来保存变量或者对象，而指针占用的内存地址保存的是一个地址，数组没有单独的保存指向地址的这样一个结构。数组的位置是固定的，正如指针变量自身的位置也是固定的，改的是指针的值，是指向的目标地址，而因为数组不存储目标地址，所以改不了指向。企图把地址强制赋值给数组的话，也只是说把指针赋值给数组，类型不兼容。

结构体嵌套

结构体嵌套其实没有太意外的东西，只要遵循一定规律即可：

1. //对于“一锤子买卖”，只对最终的结构体变量感兴趣，其中A、B也可删，不过最好带着
2. struct A{
3. struct B{
4. int c;
5. }
6. b;
7. }
8. a;
9. //使用如下方式访问：
10. a.b.c = 10;

特别的,可以一边定义结构体B，一边就使用上：

1. struct A{
2. struct B{
3. int c;
4. }b;
5.
6. struct B sb;
7.
8. }a;

使用方法与测试：

1. a.b.c = 11;
2. printf("%d\n",a.b.c);
3. a.sb.c = 22;
4. printf("%d\n",a.sb.c);
5. 结果无误。

但是如果嵌套的结构体B是在A内部才声明的，并且没定义一个对应的对象实体b，这个结构体B的大小还是不算进结构体A中。

结构体与函数

关于传参，首先：

1. void func(int);
2. func(a.b.c);

把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用，是不用脑子就想到的一种方法。

另外两种就是传递副本和指针了：

1. //struct A定义同上
2. //设立了两个函数，分别传递struct A结构体和其指针。
3. void func1(struct A a){
4. printf("%d\n",a.b.c);
5. }
6. void func2(struct A* a){
7. printf("%d\n",a->b.c);
8. }
9. main(){
10. a.b.c = 112;
11. struct A * pa;
12. pa = &a;
13. func1(a);
14. func2(&a);
15. func2(pa);
16. }

占用内存空间

struct结构体，在结构体定义的时候不能申请内存空间，不过如果是结构体变量，声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象，对象才分配内存（不过严格讲，作为代码段，结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么？当然，这是另外一个范畴的话题）。

结构体的大小通常（只是通常）是结构体所含变量大小的总和，下面打印输出上述结构体的size：

1. printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man));
2. printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));
3. 结果毫无悬念，都是28：分别是char数组20，int变量4，浮点变量4.

下边说说不通常的情况

对于结构体中比较小的成员，可能会被强行对齐，造成空间的空置，这和读取内存的机制有关，为了效率。通常32位机按4字节对齐，小于的都当4字节，有连续小于4字节的，可以不着急对齐，等到凑够了整，加上下一个元素超出一个对齐位置，才开始调整，比如3+2或者1+4，后者都需要另起（下边的结构体大小是8bytes），相关例子就多了，不赘述。

1. struct s
2. {
3. char a;
4. short b;
5. int c;
6. }

相应的，64位机按8字节对齐。不过对齐不是绝对的，用#pragma pack()可以修改对齐，如果改成1，结构体大小就是实实在在的成员变量大小的总和了。

和C++的类不一样，结构体不可以给结构体内部变量初始化，。

如下，为错误示范：

1. #include
2. //直接带变量名Huqinwei
3. struct stuff{
4. // char job[20] = "Programmer";
5. // char job[];
6. // int age = 27;
7. // float height = 185;
8. }Huqinwei;

PS：结构体的声明也要注意位置的，作用域不一样。

C++的结构体变量的声明定义和C有略微不同，说白了就是更“面向对象”风格化，要求更低。

本文转自网络

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