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[经验] 必须要注意的小细节:C语言结构体(struct)详解

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发表于 2017-3-8 13:32:19   1815 查看 39 回复 显示全部楼层 倒序浏览
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结构体定义:
第一种:只有结构体定义

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


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


也许初期看不习惯容易困惑,其实这就相当于:
  1. 1. struct stuff{  
  2. 2.         char job[20];  
  3. 3.         int age;  
  4. 4.         float height;  
  5. 5. };  
  6. 6. struct stuff Huqinwei;  
复制代码

第三种:如果该结构体你只用一个变量Huqinwei,而不再需要用

  1. 1. struct stuff yourname;  
复制代码

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

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. 1. struct stuff yourname;  
复制代码


其成员变量的定义可以随声明进行:
  1. 1. struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};  
复制代码


也可以考虑结构体之间的赋值:
  1. 1.         struct stuff faker = Huqinwei;  
  2. 2. //或    struct stuff faker2;  
  3. 3. //      faker2 = faker;  
  4. 4. 打印,可见结构体的每一个成员变量一模一样  
复制代码

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

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

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



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

运行结果:
  1. 1. size of struct changeable : 4  
  2. 2. size of pchangeable : 4  
  3. 3. pchangeable2->iCnt : 20  
  4. 4. hello world  
  5. 5. size of pchangeable2 : 4  
复制代码


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

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

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. 1. struct s  
  2. 2. {  
  3. 3.         char b[] ;  
  4. 4. };  
  5. [cpp] view plain copy
  6. 1. struct s  
  7. 2. {  
  8. 3. //        char b[] ;  
  9. 4. };  
复制代码


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. 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. 2. struct A{   
  3. 3.         struct B{  
  4. 4.              int c;  
  5. 5.         }  
  6. 6.         b;  
  7. 7. }  
  8. 8. a;  
  9. 9. //使用如下方式访问:  
  10. 10. a.b.c = 10;   
复制代码


特别的,可以一边定义结构体B,一边就使用上:
  1. 1. struct A{  
  2. 2.         struct B{  
  3. 3.                 int c;  
  4. 4.         }b;  
  5. 5.   
  6. 6.         struct B sb;  
  7. 7.   
  8. 8. }a;  
复制代码


使用方法与测试:
  1. 1.         a.b.c = 11;  
  2. 2.         printf("%d\n",a.b.c);  
  3. 3.         a.sb.c = 22;  
  4. 4.         printf("%d\n",a.sb.c);  
  5. 5. 结果无误。   
复制代码


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

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


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. 1.         printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man));  
  2. 2.         printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));  
  3. 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.   
复制代码


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


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


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。






标签:C语言

总工程师

发表于 2017-3-8 20:30:14  
非常不错的资料  为何大家都来学习呀            
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总工程师

发表于 2017-3-8 20:32:14  

PCB在线计价下单

板子大小:

cm
X
cm

层数:

2

板子数量:

10

厚度:

1.6
有仔细看了一下  感觉对C语言还是很陌生呀                  
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发表于 2017-3-8 20:40:28    楼主|
王栋春 发表于 2017-3-8 20:32
有仔细看了一下  感觉对C语言还是很陌生呀

现在在看STM32,感觉看多了就熟悉了,
我对编程也比较害怕,现在处于能看懂大概阶段。
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总工程师

发表于 2017-3-8 20:47:09  
24不可说 发表于 2017-3-8 20:40
现在在看STM32,感觉看多了就熟悉了,
我对编程也比较害怕,现在处于能看懂大概阶段。

我一看就头大  有恐惧症的节奏
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发表于 2017-3-8 20:50:10    楼主|
王栋春 发表于 2017-3-8 20:47
我一看就头大  有恐惧症的节奏

没有办法啊,论文写好了。
现在在学这些也是以后工作用的。
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总工程师

发表于 2017-3-8 20:51:11  
24不可说 发表于 2017-3-8 20:50
没有办法啊,论文写好了。
现在在学这些也是以后工作用的。

好的  到时分享一下   
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发表于 2017-3-8 22:12:01    楼主|
王栋春 发表于 2017-3-8 20:51
好的  到时分享一下

恩,答辩完了就能放出来了
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总工程师

发表于 2017-3-8 22:12:45  
24不可说 发表于 2017-3-8 22:12
恩,答辩完了就能放出来了

到时一定捧场                             
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实习生

发表于 2017-3-9 10:47:14  
实话,不懂,不过,可以,学习
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实习生

发表于 2017-3-9 11:12:26  
不错
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技术员

发表于 2017-3-10 18:25:03  

回帖奖励 +1 分积分

看到密密麻麻的代码跟蚂蚁一样,真的有点想放弃的节奏
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发表于 2017-3-11 13:17:05    楼主|
dianziaihao88 发表于 2017-3-10 18:25
看到密密麻麻的代码跟蚂蚁一样,真的有点想放弃的节奏

累积的多了就懂了
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实习生

发表于 2017-3-11 14:37:54  
谢谢分享。
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实习生

发表于 2017-3-12 11:43:03  
放在一起对比,感觉特别清楚,当时学的时候没太在意,现在补回来。。。
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高级工程师

发表于 2017-3-12 15:02:59  
写的讨好了,学好C语言其他的就不用说了。
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发表于 2017-3-13 10:27:16  
虽然自认为C语言学得不错,不过看了贴主的分享还是收获良多
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资深工程师

发表于 2017-3-13 18:36:54  

回帖奖励 +1 分积分

谢谢分享学习一下
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236

技术员

发表于 2017-3-14 20:46:45  
看了贴主的分享还是收获良多
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高级工程师

发表于 2017-3-14 21:03:46  
感恩无私的分享与奉献 :)
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