C语言结构体struct详解

什么是结构体？

在C语言中，结构体是一种用户自定义的数据类型，它可以将不同的数据类型组合在一起形成一个新的数据类型。结构体主要由结构体名、成员和符号构成。

使用结构体可以方便地定义一些复杂的数据类型，例如表示一个学生信息的数据类型，可以包括姓名、学号、性别、年龄等信息。

结构体的定义和声明

结构体的定义通常放在函数外部，以便在整个程序中使用。一个结构体的定义由"struct"关键字、结构体名、左花括号、结构体的成员、右花括号组成，语法格式如下：

struct 结构体名 {
    数据类型 成员1;
    数据类型 成员2;
    ...
    数据类型 成员n;
};

例如，下面是定义一个表示学生信息的结构体的示例：

struct student {
    char name[20];
    int id;
    char gender;
    int age;
};

定义结构体后，可以声明结构体变量，即为其分配内存空间，语法格式如下：

struct 结构体名 变量名;

例如，声明一个结构体变量s1表示一个学生的信息：

struct student s1;

结构体的初始化

结构体变量可以用以下两种方法进行初始化。

第一种方法：按顺序初始化

按照结构体定义的顺序对结构体变量进行初始化，语法格式如下：

struct student s1 = {"Tom", 1001, 'M', 18};

第二种方法：按成员名初始化

按照成员名对结构体变量进行初始化，语法格式如下：

struct student s1 = {.name = "Tom", .id = 1001, .gender = 'M', .age = 18};

结构体的访问

结构体变量的成员可以通过"."操作符进行访问，语法格式如下：

结构体变量名.成员名

例如，访问结构体变量s1的姓名：

printf("%s\n", s1.name);

结构体的嵌套

结构体也可以嵌套使用，将一个结构体作为另一个结构体的成员，语法格式如下：

struct A {
    int a;
    int b;
};

struct B {
    char c;
    struct A d;
};

例如，定义一个包含学生信息和成绩信息的结构体：

struct grade {
    struct student s;
    int math;
    int english;
};

struct grade g = {.s = {"Tom", 1001, 'M', 18}, .math = 90, .english = 80};

结构体的指针

结构体变量的地址可以用"&"操作符获取。结构体的指针指向结构体变量的首地址，语法格式如下：

struct 结构体名 *指针名 = &结构体变量名;

例如，定义一个指向结构体变量s1的指针ps1：

struct student *ps1 = &s1;

指针也可以用于访问结构体的成员，语法格式如下：

指针变量名->成员名

例如，访问s1的年龄：

printf("%d\n", ps1->age);

示例说明

示例一：结构体的定义和访问

#include <stdio.h>

struct student {
    char name[20];
    int id;
    char gender;
    int age;
};

int main() {
    struct student s1 = {"Tom", 1001, 'M', 18};
    printf("%s %d %c %d\n", s1.name, s1.id, s1.gender, s1.age);
    return 0;
}

输出结果为：

Tom 1001 M 18

示例二：结构体的嵌套和指针访问

#include <stdio.h>

struct student {
    char name[20];
    int id;
    char gender;
    int age;
};

struct grade {
    struct student s;
    int math;
    int english;
};

int main() {
    struct grade g = {.s = {"Tom", 1001, 'M', 18}, .math = 90, .english = 80};
    struct student *ps = &(g.s);
    printf("%s %d %c %d %d %d\n", ps->name, ps->id, ps->gender, ps->age, g.math, g.english);
    return 0;
}

输出结果为：

Tom 1001 M 18 90 80