7.C语言结构体篇

结构体的定义

• 自定义的数据类型
• 有一批数据组合而成的结构类型数据
• 其中的每一个数据都是结构体的“成员”
• 其实就相当于Java中的类（当然没有Java中的类那么好用就是了）

格式

struct 结构体名

{

​ 成员1（理解成Java类中的属性就好）;

​ 成员2；

​ 。。。

}

如何使用

在函数中：struct 结构体名 自定义变量名；

#include<stdio.h>
#include<string.h>

struct Student
{
	char name[100];
	int age;

};

int main()
{
	//第一种初始化方法
	struct Student st1;
	strcpy(st1.name, "张三");
	st1.age = 20;
	printf("学生1的名字是：%s\n学生的年龄是：%d\n", st1.name, st1.age);
	//第二种初始化方法
	struct Student st2 = { "李四", 21 };
	struct Student st3 = { "王五", 22 };
	struct Student st4 = { "赵六", 23 };
	printf("\n学生2的名字是：%s\n学生的年龄是：%d\n", st2.name, st2.age);
	printf("\n学生3的名字是：%s\n学生的年龄是：%d\n", st3.name, st3.age);
	printf("\n学生4的名字是：%s\n学生的年龄是：%d\n", st4.name, st4.age);
	return 0;
}

别名

格式：

​ typedef struct (可选)结构体名

​ {

​ 成员. . .

​ } 别名;

好处：

• 使用时可以直接使用别名，不再需要带上前缀“struct”

结构体作为函数参数

• 函数中可以传递结构体
  1. 传递结构体的数据值
  2. 传递结构体的地址值

#include<stdio.h>
#include<string.h>

typedef struct Student
{
	char name[100];
	int age;
} S;

void reS(S* p);

int main()
{
	S stu1;
	strcpy(stu1.name, "aaa");
	stu1.age = 0;
	printf("修改前的学生姓名是：%s 年龄是：%d\n", stu1.name, stu1.age);
	reS(&stu1);
	printf("\n修改后的学生姓名是：%s 年龄是：%d\n", stu1.name, stu1.age);
	return 0;
}
//定义一个函数，修改学生的数据
void reS(S* p)
{
	printf("\n请输入要修改的名称：");
	scanf("%s", (*p).name);
	printf("请输入要修改的年龄：");
	scanf("%d", &((*p).age));

}

结构体嵌套

• 结构体中成员的类型是其他的结构体

#include<stdio.h>
#include<string.h>

typedef struct Massage
{
	char phone[12];
	char meil[100];

}M;

typedef struct Student
{
	char name[100];
	int age;
	char sex;
	double height;
	M massage;

}S;

int main()
{
	//第一种初始化赋值方式
	S s1;
	strcpy(s1.name, "张三");
	s1.age = 23;
	s1.sex = 'F';
	s1.height = 1.73;
	strcpy(s1.massage.phone, "12345678901");
	strcpy(s1.massage.meil, "1234567890@qq.com");
	printf("姓名为：%s\n年龄为：%d\n性别为：%c\n身高为：%.2lf\n手机号为：%s\n联系邮箱为：%s", s1.name, s1.age, s1.sex, s1.height, s1.massage.phone, s1.massage.meil);
	printf("\n------------------------------\n");
	//第二种初始化赋值方式
	S s2 = { "李四", 25, 'F', 1.83, {"12345678901", "1234567890@qq.com"} };
	printf("姓名为：%s\n年龄为：%d\n性别为：%c\n身高为：%.2lf\n手机号为：%s\n联系邮箱为：%s", s2.name, s2.age, s2.sex, s2.height, s2.massage.phone, s2.massage.meil);
	return 0;
}

结构体内存对齐机制

• 确定变量位置：只能放在自己类型整数倍的内存地址上

• 最后一个补位：结构体的总大小，是最大类型的整数倍

• struct num
  {
      double a; 	// 8
      char b;		// 1 + 3
      int c;		// 4
      char d;		// 1 + 7
  }
  

地址	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17+7
变量	a	a	a	a	a	a	a	a	b	\0	\0	\0	c	c	c	c	d	\0+7

• \0：C自动填补的空字节 （我自己定义的，好记好写）

• \0 + 7：总共7个空字节

• 习俗：

  • 在定义数据类型时，按照数据类型占用字节从小到大的顺序进行定义（尽最大可能规避掉C自动填补的空洞字节）

共同体（共用体/联合体）

• 作用，可以同时接收一个含义的不同数据类型
• 格式：(也可以像结构体那样起别名“typedef”)

​ union 共同体名

​ {

​ 数据类型1;

​ 数据类型2;

​ . . .

​ }

• 特点：
  • 所有的变量都使用同一个内存空间
  • 所占内存大小 = 最大单个成员的长度（也受内存对齐影响）
    • 总大小一定是最大单个成员长度的整数倍（内存对齐）
  • 每次只能给一个变量进行赋值，第二次赋值时会覆盖上一次赋值的数据（原因：第一个特点）

#include<stdio.h>
#include<string.h>

//定义一个共同体
typedef union Money
{
	int moneyi;
	double moneyd;
	char moneystr[100];
} M;

int main()
{
	M m;
	// 查看内存地址
	printf("%p\n", &m.moneyi);		// 000000C40C78F790
	printf("%p\n", &m.moneyd);		// 000000C40C78F790
	printf("%p\n", &m.moneystr);	// 000000C40C78F790
	// 查看所占内存大小
	printf("\n%zu\n", sizeof(m.moneyi));	// 4
	printf("%zu\n", sizeof(m.moneyd));		// 8
	printf("%zu\n", sizeof(m.moneystr));	// 100
	printf("%zu\n\n", sizeof(m));			// 104（内存对齐）
	// 查看后数据是否会覆盖前数据
	m.moneyi = 100;
	printf("%d\n", m.moneyi);		// 100
	m.moneyd = 99.5;
	printf("%.2lf\n", m.moneyd);	// 99.50
	strcpy(m.moneystr, "100万");
	printf("%s\n", m.moneystr);		// 100万
	return 0;
}

结构体和共同体的区别

• 结构体：
  • 一种事物中包含多个属性（和Java中类的概念类似）
  • 存储方式：各存各的
  • 内存占用：各个变量的总和（受内存对齐影响）
• 共用体：
  • 一个属性有多种类型
  • 存储方式：存一起，多次存会覆盖
  • 内存占用：最大类型（受内存对齐影响）