C语言全面梳理结构体知识点

什么是结构体？

结构体是一种自定义的数据类型，它可以包含多个不同类型的成员变量，并且这些成员变量可以通过一个变量名来访问。结构体的定义需要使用关键字struct，并且需要指定结构体的类型名和成员变量。例如：

struct Person {
    char name[20];
    int age;
    float height;
};

以上代码就定义了一个名为Person的结构体类型，并且它包含了三个成员变量：name、age、height。

如何使用结构体？

定义好了结构体之后，我们可以通过一个变量来实例化它，并且访问它的成员变量。例如：

struct Person tom;
strcpy(tom.name, "Tom");
tom.age = 18;
tom.height = 1.75;

以上代码就创建了一个名为tom的结构体变量，并且给它的成员变量赋予了初始值。

另外一个是通过指针来使用结构体，例如：

struct Person *pTom = &tom;
printf("%s is %d years old and %.2f meters tall.\n", pTom->name, pTom->age, pTom->height); 

以上代码中，我们首先创建了一个指向tom结构体的指针pTom，然后通过指针来访问结构体tom的成员变量。

结构体的高级用法

结构体不仅仅可以包含基本类型的成员变量，还可以包含指向其他结构体的指针、数组等复杂类型的成员变量，例如：

struct Node {
    int value;
    struct Node *next;
};

以上代码定义了一个包含值和指向下一个节点的指针的结构体。这种定义方式可以用于链表等数据结构的实现。

另外，为了方便结构体的使用，还可以定义结构体类型的别名，例如：

typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;

以上代码定义了一个名为Point的结构体类型，它具有x和y两个成员变量。其中，typedef关键字用于给结构体类型定义别名。

结构体的大小

为了便于内存分配和优化，结构体的大小是需要考虑的。可以通过sizeof运算符来获取一个结构体所占用的字节数，例如：

printf("size of Person: %d bytes.\n", sizeof(struct Person));

以上代码可以输出Person结构体类型所占用的字节数，不同的结构体类型大小可能会有所不同。

示例说明

下面展示两个示例：

示例一

定义一个Student结构体类型，包含姓名、年龄、分数三个成员变量。实例化Student结构体，并输出实例的成员变量。

#include <stdio.h>

struct Student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
};

int main() {
    struct Student stu = {"Tom", 18, 90.5};
    printf("name: %s, age: %d, score: %.2f\n", stu.name, stu.age, stu.score);
    return 0;
}

运行结果：

name: Tom, age: 18, score: 90.50

示例二

定义一个Rectangle结构体类型，包含左上角点和右下角点的坐标。实例化Rectangle结构体，并输出实例的成员变量。

#include <stdio.h>

struct Point {
    int x;
    int y;
};

struct Rectangle {
    struct Point topLeft;
    struct Point bottomRight;
};

int main() {
    struct Rectangle rect = {{10, 10}, {20, 20}};
    printf("topLeft: (%d, %d), bottomRight: (%d, %d)\n", rect.topLeft.x, rect.topLeft.y, rect.bottomRight.x, rect.bottomRight.y);
    return 0;
}

运行结果：

topLeft: (10, 10), bottomRight: (20, 20)