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C語言結構體(Struct)C語言結構體(Struct)

C語言結構體(Struct)

在C語言中,可以使用結構體(Struct)來存放一組不同類型的資料。結構體的定義形式為:

struct 結構體名{

    結構體所包含的變量或數組

};

結構體是一種集合,它裡面包含了多個變量或數組,它們的類型可以相同,也可以不同,每個這樣的變量或數組都稱為結構體的成員(Member)。請看下面的一個例子:

struct stu{

    char *name;  //姓名

    int num;  //學号

    int age;  //年齡

    char group;  //所在學習小組

    float score;  //成績

};

stu 為結構體名,它包含了 5 個成員,分别是 name、num、age、group、score。結構體成員的定義方式與變量和數組的定義方式相同,隻是不能初始化。

注意大括号後面的分号;不能少,這是一條完整的語句。

結構體也是一種資料類型,它由程式員自己定義,可以包含多個其他類型的資料。

像 int、float、char 等是由C語言本身提供的資料類型,不能再進行分拆,我們稱之為基本資料類型;而結構體可以包含多個基本類型的資料,也可以包含其他的結構體,我們将它稱為複雜資料類型或構造資料類型。

結構體變量

既然結構體是一種資料類型,那麼就可以用它來定義變量。例如:

struct stu stu1, stu2;

定義了兩個變量 stu1 和 stu2,它們都是 stu 類型,都由 5 個成員組成。注意關鍵字struct不能少。

stu 就像一個“模闆”,定義出來的變量都具有相同的性質。也可以将結構體比作“圖紙”,将結構體變量比作“零件”,根據同一張圖紙生産出來的零件的特性都是一樣的。

你也可以在定義結構體的同時定義結構體變量:

struct stu{

    char *name;  //姓名

    int num;  //學号

    int age;  //年齡

    char group;  //所在學習小組

    float score;  //成績

} stu1, stu2;

将變量放在結構體定義的最後即可。

如果隻需要 stu1、stu2 兩個變量,後面不需要再使用結構體名定義其他變量,那麼在定義時也可以不給出結構體名,如下所示:

struct{  //沒有寫 stu

    char *name;  //姓名

    int num;  //學号

    int age;  //年齡

    char group;  //所在學習小組

    float score;  //成績

} stu1, stu2;

這樣做書寫簡單,但是因為沒有結構體名,後面就沒法用該結構體定義新的變量。

理論上講結構體的各個成員在記憶體中是連續存儲的,和數組非常類似,例如上面的結構體變量 stu1、stu2 的記憶體分布如下圖所示,共占用 4+4+4+1+4 = 17 個位元組。

C語言結構體(Struct)C語言結構體(Struct)

但是在編譯器的具體實作中,各個成員之間可能會存在縫隙,對于 stu1、stu2,成員變量 group 和 score 之間就存在 3 個位元組的空白填充(見下圖)。這樣算來,stu1、stu2 其實占用了 17 + 3 = 20 個位元組。

C語言結構體(Struct)C語言結構體(Struct)

成員的擷取和指派

結構體和數組類似,也是一組資料的集合,整體使用沒有太大的意義。數組使用下标[ ]擷取單個元素,結構體使用點号.擷取單個成員。擷取結構體成員的一般格式為:

結構體變量名.成員名;

通過這種方式可以擷取成員的值,也可以給成員指派:

#include <stdio.h>

int main(){

    struct{

        char *name;  //姓名

        int num;  //學号

        int age;  //年齡

        char group;  //所在小組

        float score;  //成績

    } stu1;

    //給結構體成員指派

    stu1.name = "Tom";

    stu1.num = 12;

    stu1.age = 18;

    stu1.group = 'A';

    stu1.score = 136.5;

    //讀取結構體成員的值

    printf("%s的學号是%d,年齡是%d,在%c組,今年的成績是%.1f!\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);

    return 0;

}

運作結果:

Tom的學号是12,年齡是18,在A組,今年的成績是136.5!

除了可以對成員進行逐一指派,也可以在定義時整體指派,例如:

struct{

    char *name;  //姓名

    int num;  //學号

    int age;  //年齡

    char group;  //所在小組

    float score;  //成績

} stu1, stu2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };

不過整體指派僅限于定義結構體變量的時候,在使用過程中隻能對成員逐一指派,這和數組的指派非常類似。

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