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C语言结构体全面解析 | 从入门到精通

news 来源：原创 2025/8/15 1:32:53

📚 C语言结构体全面解析 | 从入门到精通  
整理：算法练习生| 转载请注明出处

📑 目录

  1. 结构体的定义与使用
  2. 结构体变量的参数传递
  3. 结构体数组
  4. 结构体指针
  5. typedef关键字
  6. 结构体初始化

1️⃣ 结构体的定义与使用

为什么需要结构体？  
当需要处理包含多个属性的复杂对象（如学生信息包含学号、姓名、年龄等）时，基本数据类型无法满足需求。结构体允许程序员自定义复合数据类型，将不同数据类型组合成一个整体。

构造结构体类型  
使用 struct 关键字定义结构体，成员可以是基本类型、数组、指针，甚至其他结构体（嵌套结构体）：

struct birthday {int y;   // 年int m;   // 月int d;   // 日
};struct student {int id;           // 学号char name[50];    // 姓名int age;          // 年龄float score;      // 成绩struct birthday birth; // 嵌套结构体（生日）
};

定义变量与访问成员

struct student stu1;       // 定义结构体变量（局部）
stu1.id = 10010;           // 访问成员赋值
strcpy(stu1.name, "ycc");  // 字符串需用strcpy
stu1.birth.y = 2000;       // 嵌套成员访问

2️⃣ 结构体变量的参数传递

值传递 vs 指针传递  
结构体作为函数参数时，默认是值传递（复制整个结构体），修改形参不会影响实参。若需高效传递或修改原数据，应使用指针。

#include <stdio.h>
#include <string.h>struct student {int id;char name[50];int age;float score;
} stu2; // 全局变量// 值传递：复制结构体
void print(struct student s) {printf("print: %d,%s,%d,%.2f\n", s.id, s.name, s.age, s.score);
}int main() {struct student stu1 = {10010, "ycc", 18, 78.5};stu2 = stu1; // 结构体直接赋值（深拷贝）print(stu1); // 传递副本return 0;
}

运行效果

print: 10010,ycc,18,78.50

3️⃣ 结构体数组

定义与遍历  
结构体数组用于存储多个相同结构的数据，例如班级学生信息：

#include <stdio.h>struct student {int id;char name[50];int age;float score;
};int main() {struct student stu[3] = {{10010, "ycc", 18, 78.5},{10020, "yyy", 19, 88.5},{10030, "gcc", 17, 73.5}};// 遍历输出for (int i = 0; i < 3; i++) {printf("学号:%d, 姓名:%s, 年龄:%d, 成绩:%.2f\n", stu[i].id, stu[i].name, stu[i].age, stu[i].score);}return 0;
}

运行效果

学号:10010, 姓名:ycc, 年龄:18, 成绩:78.50
学号:10020, 姓名:yyy, 年龄:19, 成绩:88.50
学号:10030, 姓名:gcc, 年龄:17, 成绩:73.50

4️⃣ 结构体指针

指针操作与箭头运算符  
结构体指针可直接操作内存，通过 -> 或 (*p). 访问成员：

#include <stdio.h>
#include <string.h>struct student {int id;char name[50];int age;float score;
};int main() {struct student stu;struct student *p = &stu; // 指针指向结构体变量p->id = 10010;         // 等价于 (*p).id = 10010strcpy(p->name, "ycc");p->age = 18;p->score = 77.8;printf("指针访问: %d,%s,%d,%.2f\n", p->id, p->name, p->age, p->score);return 0;
}

运行效果

指针访问: 10010,ycc,18,77.80

5️⃣ typedef关键字

简化类型命名  
typedef 可为复杂类型（如结构体）定义别名，提升代码可读性：

// 为int定义别名
typedef int INT;          
INT a = 10; // 等价于 int a = 10// 为结构体定义别名
typedef struct student {int id;char name[50];
} STU;STU s1; // 等价于 struct student s1// 匿名结构体+别名（适用于一次性定义）
typedef struct {int id;char name[50];
} AnonymousStu;AnonymousStu s2;

6️⃣ 结构体初始化

灵活初始化方式  
C99支持两种初始化方式：顺序初始化和指定成员初始化（可打乱顺序）：

#include <stdio.h>typedef struct {int id;char name[50];int age;float score;
} Student;int main() {// 顺序初始化Student s1 = {10086, "ycc", 18, 78};// 指定成员初始化（C99特性）Student s2 = {.name="gcc", .score=89, .id=10010, .age=38};printf("s1: %d,%s,%d,%.2f\n", s1.id, s1.name, s1.age, s1.score);printf("s2: %d,%s,%d,%.2f\n", s2.id, s2.name, s2.age, s2.score);return 0;
}

运行效果

s1: 10086,ycc,18,78.00
s2: 10010,gcc,38,89.00

💡 总结与进阶技巧

  1. 嵌套结构体：可组合多个结构体描述更复杂的数据关系（如学生包含生日结构体）。
  2. 内存对齐：结构体成员内存分配可能因对齐规则产生空隙，优化时需注意。
  3. 动态内存：结合 malloc 可动态创建结构体数组，灵活管理内存。

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