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C语言学习笔记-9

news 来源：原创 2025/8/23 19:00:37

九、结构体

构造类型：

不是基本类型的数据结构也不是指针类型，它是若干个相同或不同类型的数据构成的集合

结构体类型：

结构体是一种构造类型的数据结构，是一种或多种基本类型或构造类型的数据的集合。

1.结构体类型定义

定义：

(1).先定义结构体类型，再去定义结构体变量

struct 结构体类型名{
成员列表；
};

struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
};
//有了结构体类型后， 就可以用类型定义变量了
struct stu lucy,bob,lilei;//定义了三个 struct stu 类型的变量，每个变量都有三个成员， 分别是 num name sex

(2).在定义结构体类型的时候顺便定义结构体变量，以后还可以定义结构体变量

struct 结构体类型名{
成员列表;
}结构体变量 1,变量 2;

struct 结构体类型名变量 3，变量 4；

struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
}lucy,bob,lilei;
struct stu xiaohong,xiaoming；

无结构体类型名

在定义结构体类型的时候，没有结构体类型名，顺便定义结构体变量，

因为没有类型名，所以以后不能再定义相关类型的数据了

struct {
成员列表;
}变量 1，变量 2;

struct {
int num;
char name[20];
char sex;
}lucy,bob;
//以后没法再定义这个结构体类型的数据了， 因为没有类型名

最常用：

通常咱们将一个结构体类型重新起个类型名，用新的类型名替代原先的类型

typedef struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
}STU;
//以后 STU 就相当于 struct stu
STU lucy;和 struct stu lucy;是等价的。

2.结构体变量的定义初始化及使用

1、结构体变量的定义和初始化

(1):在定义结构体变量之前首先得有结构体类型，然后再定义变量
(2):在定义结构体变量的时候，可以顺便给结构体变量赋初值，被称为结构体的初始化
(3):结构体变量初始化的时候，各个成员顺序初始化

struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
};struct stu boy;
struct stu lucy={
101,
"lucy",
'f'
};
//结构体内后面的变量可以不初始化，中间的变量必须初始化

2、结构体变量的使用

(1).结构体变量成员的引用方法：结构体变量.成员名

struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
char* addr;
};
struct stu bob;
bob.num=101;//bob 是个结构体变量，但是 bob.num 是个 int 类型的变量
bob.name 是个字符数组，是个字符数组的名字，代表字符数组的地址，是个常量
//bob.name ="bob";是不可行，是个常量
strcpy(bob.name,"bob");strcpy(bob.addr,"beijing")//错误，bob.addr是个野指针
bob.addr="beijing";//正确

#include <stdio.h>
struct stu{
int num;
char name[20];
int score;
char *addr;
};
int main(int argc, char *argv[])
{
struct stu bob;
printf("%d\n",sizeof(bob));
printf("%d\n",sizeof(bob.name));
printf("%d\n",sizeof(bob.addr));
return 0;
}
//结构体大小，为各元素的大小之和

3、相同类型的结构体变量相互赋值

#include <stdio.h>
struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
};int main(int argc, char *argv[])
{
struct stu bob={101,"bob",'m'};
struct stu lilei;
lilei=bob;//类型相同
printf("%d %s %c\n",lilei.num,lilei.name,lilei.sex);
return 0;
}

3.结构体数组

结构体数组是个数组，由若干个相同类型的结构体变量构成的集合

1、结构体数组的定义方法

struct 结构体类型名数组名[元素个数];

struct stu{
int num;
char name[20];
char sex;
};
struct stu edu[3];//定义了一个 struct stu 类型的结构体数组 edu，
这个数组有3个元素分别是 edu[0]、 edu[1]、edu[2]

结构体数组元素的引用：数组名[下标]

数组元素的使用

edu[0].num =101;//用 101 给 edu 数组的第 0 个结构体变量的 num 赋值
strcpy(edu[1].name,"lucy");

#include <stdio.h>
typedef struct student
{
int num;
char name[20];
float score;
}STU;
STU edu[3]={
{101,"Lucy",78},
{102,"Bob",59.5},
{103,"Tom",85}
};
int main()
{
int i;
float sum=0;
for(i=0;i<3;i++)
{sum+=edu[i].score;} 
printf("平均成绩为%f\n",sum/3);
return 0;
}

4.结构体指针

即结构体的地址，结构体变量存放内存中，也有起始地址。咱们定义一个变量来存放这个地址，那这个变量就是结构体指针变量。
结构体指针变量也是个指针，既然是指针在 32 位环境下，指针变量的占 4 个字节，存放一个地址编号。

1、结构体指针变量的定义方法：

struct 结构体类型名 * 结构体指针变量名;

struct stu{
int num;
char name[20];
};
struct stu * p;//定义了一个 struct stu *类型的指针变量
//变量名是p，p占4个字节，用来保存结构体变量的地址编号
struct stu boy;
p=&boy;boy.num=101;//可以，通过 结构体变量名.成员名
(*p).num=101;//可以，*p 相当于 p 指向的变量 boy
p->num=101;//可以，指针->成员名
//通过结构体指针来引用指针指向的结构体的成员， 前提是指针必须先指向一个结构体变量。

2、应用场景

(1)：保存结构体变量的地址

typedef struct stu{
int num;
char name[20];
float score;
}STU;int main()
{
STU *p,lucy;
p=&lucy;
p->num=101;
strcpy(p->name,"baby");
//p->name="baby";//错误，因为 p->name 相当于 lucy.name 是个字符数组的名字，是个常量
}

(2)：函数传结构体变量的地址

#include<stdio.h>
#include<string.h>
typedef struct stu{
int num;
char name[20];
float score;
}STU;
void fun(STU *p)
{
p->num=101;
(*p).score=87.6;
strcpy(p->name,"lucy");
} int main()
{
STU girl;
fun(&girl);
printf("%d %s %f\n",girl.num,girl.name,girl.score);
return 0;
}

(3)：传结构体数组的地址

结构体数组，是由若干个相同类型的结构体变量构成的集合。存放在内存里，
也有起始地址，其实就是第 0 个结构体变量的地址。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
typedef struct stu{
int num;
char name[20];
float score;
}STU;
void fun(STU *p)
{
p[1].num=101;
(*(p+1)).score=88.6;
}
int main()
{
STU edu[3];
fun(edu);
printf("%d %f\n",edu[1].num,edu[1].score);
return 0;
}

注意：

(1)：结构体变量的地址编号和结构体第一个成员的地址编号相同，但指针的类型不同

#include <stdio.h>
typedef struct stu{
int num;
char name[20];
int score;
}STU;
int main(int argc, char *argv[])
{
STU bob;
printf("%p\n",&bob);//STU*
printf("%p\n",&(bob.num));//int*
return 0;
}

(2)：结构体数组的地址就是结构体数组中第 0 个元素的地址

#include <stdio.h>
struct stu{
int num;
char name[20];
int score;
};int main(int argc, char *argv[])
{
struct stu edu[3];
printf("%p\n",edu);//struct stu *
printf("%p\n",&(edu[0]));//struct stu *
printf("%p\n",&(edu[0].num));//int *
return 0;
}//各地址相同

5.结构体内存分配

规则 1：以多少个字节为单位开辟内存

(1)：成员中只有 char 型数据，以 1 字节为单位开辟内存。
(2)：成员中出现了 short int 类型数据，没有更大字节数的基本类型数据。以 2 字节为单位开辟内存
(3)：出现了 int ，float 没有更大字节的基本类型数据的时候以 4 字节为单位开辟内存。
(4)：出现了 double 类型的数据
情况 1：
在 vc6.0 和 Visual Studio 中里，以 8 字节为单位开辟内存。
情况 2：
在 Linux 环境 gcc 里，以 4 字节为单位开辟内存。
无论是那种环境， double 型变量，占 8 字节。

(5)：如果出现指针的话，没有占字节数更大的类型的，以 4 字节为单位开辟内存。

struct stu{
char sex;
int age;
}lucy;
//lucy 的大小是 4 的倍数。

规则 2：字节对齐

(1)： char 1 字节对齐，即存放 char 型的变量，内存单元的编号是 1 的倍数即可。
(2)： short int 2 字节对齐，即存放 short int 型的变量，起始内存单元的编号是 2 的倍数即可。

(3)： int 4 字节对齐，即存放 int 型的变量，起始内存单元的编号是 4 的倍数即可
(4)： long int 在 32 位平台下,4 字节对齐，即存放 long int 型的变量，起始内存单元的编号是 4
的倍数即可
(5)： float 4 字节对齐，即存放 float 型的变量，起始内存单元的编号是 4 的倍数即可
(6)： double
vc6.0 和 Visual Studio 环境下
8 字节对齐，即存放 double 型变量的起始地址，必须是 8 的倍数， double 变量占 8 字节

gcc 环境下
4 字节对齐，即存放 double 型变量的起始地址，必须是 4 的倍数， double 变量占 8 字节。

注意 3：当结构体成员中出现数组的时候，可以看成多个变量。
注意 4：开辟内存的时候，从上向下依次按成员在结构体中的位置顺序开辟空间

#include<stdio.h>
struct stu{
char a;
short int b;
int c;
}temp;
int main()
{
printf("%d\n",sizeof(temp));
printf("%p\n",&(temp.a));
printf("%p\n",&(temp.b));
printf("%p\n",&(temp.c));
return 0;
}

在这里插入图片描述

结果分析：
a 的地址和 b 的地址差 2 个字节
b 的地址和 c 的地址差 2 个字节

#include<stdio.h>
struct stu{
char a;
int c;
short int b;
}temp;
int main()
{
printf("%d\n",sizeof(temp));
printf("%p\n",&(temp.a));
printf("%p\n",&(temp.b));
printf("%p\n",&(temp.c));
return 0;
}

在这里插入图片描述

结果分析：
a 和 c 的地址差 4 个字节
c 和 b 的地址差 4 个字节

struct stu{
char buf[10];
int a;
}temp;
//temp 占 16 个字节

在这里插入图片描述

在 vc 和 Visual Studio 中占 16 个字节 a 和 b 的地址差 8 个字节
在 gcc 中占 12 个字节 a 和 b 的地址差 4 个字节
#include<stdio.h>
struct stu{
char a;
double b;
}temp;
int main()
{
printf("%d\n",sizeof(temp));
printf("%p\n",&(temp.a));
printf("%p\n",&(temp.b));
return 0;
}

在这里插入图片描述

九、结构体

1.结构体类型定义

定义：

无结构体类型名

最常用：

2.结构体变量的定义初始化及使用

1、 结构体变量的定义和初始化

2、 结构体变量的使用

3、相同类型的结构体变量相互赋值

3.结构体数组

1、结构体数组的定义方法

4.结构体指针

1、 结构体指针变量的定义方法：

2、应用场景

注意：

5.结构体内存分配

规则 1： 以多少个字节为单位开辟内存

规则 2： 字节对齐

相关文章：

1、结构体变量的定义和初始化

2、结构体变量的使用

1、结构体指针变量的定义方法：

规则 1：以多少个字节为单位开辟内存

规则 2：字节对齐