结构体的嵌套问题

只看该作者 · 2016-9-5 21:22

结构体的自引用(self reference)，就是在结构体内部，包含指向自身类型结构体的指针。
结构体的相互引用（mutual reference），就是说在多个结构体中，都包含指向其他结构体的指针。
1. 自引用结构体1.1 不使用typedef时
错误的方式：
struct tag_1{ struct tag_1 A;    int value;};
      这种声明是错误的，因为这种声明实际上是一个无限循环，成员A是一个结构体，A的内部还会有成员是结构体，依次下去，无线循环。在分配内存的时候，由于无限嵌套，也无法确定这个结构体的长度，所以这种方式是非法的。
正确的方式： （使用指针）
struct tag_1{ struct tag_1 *A;    int value;};
      由于指针的长度是确定的（在32位机器上指针长度为4），所以编译器能够确定该结构体的长度。
1.2 使用typedef 时
错误的方式：
typedef struct { int value; NODE *link; } NODE;
　　这里的目的是使用typedef为结构体创建一个别名NODEP。但是这里是错误的，因为类型名的作用域是从语句的结尾开始，而在结构体内部是不能使用的，因为还没定义。

只看该作者 · 2016-9-5 21:23

本帖最后由稳稳の幸福于 2016-9-5 21:25 编辑

正确的方式：有三种，差别不大，使用哪种都可以

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typedef struct tag_1{

    int value;

    struct tag_1 *link; 

} NODE;





struct tag_2;

typedef struct tag_2 NODE;

struct tag_2{

    int value;

    NODE *link;   

};





struct tag_3{

    int value;

    struct tag_3 *link; 

};

typedef struct tag_3 NODE;

只看该作者 · 2016-9-5 21:26

2. 相互引用结构体错误的方式：

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typedef struct tag_a{

    int value;

    B *bp; 

} A;



typedef struct tag_b{

    int value;

    A *ap;

} B;

只看该作者 · 2016-9-5 21:28

错误的原因和上面一样，这里类型B在定义之前就被使用。
正确的方式：（使用“不完全声明”）

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struct tag_a{

    struct tag_b *bp; 

    int value;

};

struct tag_b{

    struct tag_a *ap;

    int value;

};

typedef struct tag_a A;

typedef struct tag_b B;







struct tag_a;  

struct tag_b;

typedef struct tag_a A;

typedef struct tag_b B;

struct tag_a{

    struct tag_b *bp; 

    int value;

};

struct tag_b{

    struct tag_a *ap;

    int value;

};

只看该作者 · 2016-9-5 21:30

嵌套结构体时应注意：
结构体的自引用中，如下这种情况是非法的
struct s_ref {
int a;
struct s_ref b;
char c;
};
因为结构体内部又包含自身结构体类型b，这个长度不能确定，只能向下再查找，又包含自身结构体类型b，又再向下查找，如此循环，类似于永无出口的递归调用，是非法的。
但很多时候，的确需要使用到自引用，有个技巧，如下：
struct s_ref {
int a;
struct s_ref *b;  //注意这句与上面相同位置的区别
char c;
};
这是合法的，因为此处是定义了一个指向结构体的指针，指针的大小在具体的机器平台和编译器环境中都是已知的（即使不同的平台环境的定义不完全相同）。所以不会导致上述的递归死循环。是合法和可行的。但是要提醒的是：这个指针看似指向自身，其实不是，而是指向同一类型的不同结构。
链表和树的数据结构就都使用到此技巧。自身的结构体指针指向下一节点或者下一子树的地址。
这里有一种情况值得注意：
typedef struct { //这里是结构体类型定义
int a;
s_ref *b;  //注意这句引用了结构体类型名
char c;
}s_ref ;
这个结构体类型定义是为了定义类型名s_ref，但却失败了。因为结构体中就引用了结构类型名，而此时还没定义类型名。
可以改为如下：
typedef struct s_ref_t{ //这里是结构体类型定义和结构体标签
int a;
struct s_ref_t *b;  //注意这句与上面相同位置的区别,使用了标签
char c;
}s_ref ;
这里将运行良好。

只看该作者 · 2016-9-5 21:31

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#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

#include<stdint.h>



int main()

{

    uint8_t test[8]={1};



    struct b_t {

        uint8_t *data;

    };



    struct a_t {

        struct b_t *b;

    };



    struct a_t *a = (struct a_t*)malloc(sizeof(struct a_t));

    a->b = (struct b_t*)malloc(sizeof(struct b_t));

    a->b->data = malloc(8*sizeof(uint8_t));

    a->b->data = test;

    printf("%d\r\n",*(a->b->data));

    return 0;

}

只看该作者 · 2016-9-6 16:50

结构体嵌套可以实现很多复杂的数据结构。比如一个东西包含好几个小东西，每个小东西里有若干元素。

只看该作者 · 2016-9-7 23:18

嵌套是很好用的，不过如果关于到指针就会感觉麻烦。

只看该作者 · 2016-9-7 23:18

这种特别的应用，必须多练习多尝试才行。