结构体的声明与定义

只看该作者 · 2024-4-7 12:31

1、声明

结构体的声明使用struct关键字，如果我们想要把我们的学籍信息组织一下的话，可以这样表示：

struct Info

{

    unsigned long identifier;//学号，用无符号长整数表示

    char name[20];//名字，用字符数组表示

    unsigned int year;//入学年份，用无符号整数表示

    unsigned int years;//学制，用无符号整数表示

}

这样，我们就相当于描绘好了一个框架，以后要用的话直接定义一个这种类型的变量就好了。

2、定义
我们刚刚申请了一个名叫Info的结构体类型，那么理论上我们可以像声明其他变量的操作一样，去声明我们的结构体操作，但是C语言中规定，声明结构体变量的时候，struct关键字是不可少的。

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struct 结构体类型名 结构体变量名

不过，你可以在某个函数里面定义：

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#include <stdio.h>



struct Info

{

    unsigned long identifier;//学号，用无符号长整数表示

    char name[20];//名字，用字符数组表示

    unsigned int year;//入学年份，用无符号整数表示

    unsigned int years;//学制，用无符号整数表示

};



int main(void)

{

    /**

     *在main函数中声明结构体变量

     *结构体变量名叫info

     *struct关键字不能丢

     */

    struct Info info;

    ...

}

也可以在声明的时候就把变量名定义下来（此时这个变量是全局变量）：

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#include <stdio.h>



struct Info

{

    unsigned long identifier;//学号，用无符号长整数表示

    char name[20];//名字，用字符数组表示

    unsigned int year;//入学年份，用无符号整数表示

    unsigned int years;//学制，用无符号整数表示

} info;

/**

 *此时直接定义了变量

 *该变量是全局变量

 *变量名叫info

 */



int main(void)

{

    ...

}

只看该作者 · 2024-4-7 12:32

3、访问结构体成员

结构体成员的访问有点不同于以往的任何变量，它是采用点号运算符.来访问成员的。比如，info.name就是引用info结构体的name成员，是一个字符数组，而info.year则可以查到入学年份，是个无符号整型。

比如，下面开始录入学生的信息：

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//Example 01

#include <stdio.h>



struct Info

{

    unsigned long identifier;//学号，用无符号长整数表示

    char name[20];//名字，用字符数组表示

    unsigned int year;//入学年份，用无符号整数表示

    unsigned int years;//学制，用无符号整数表示

};



int main(void)

{

    struct Info info;



    printf("请输入学生的学号：");

    scanf("%d", &info.identifier);

    printf("请输入学生的姓名：");

    scanf("%s", info.name);

    printf("请输入学生的入学年份：");

    scanf("%d", &info.year);

    printf("请输入学生的学制：");

    scanf("%d", &info.years);



    printf("\n数据录入完毕\n\n");



    printf("学号：%d\n姓名：%s\n入学年份：%d\n学制：%d\n毕业时间：%d\n", \

        info.identifier, info.name, info.year, info.years, info.year + info.years);

    return 0;

}

运行结果如下：

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//Consequence 01

请输入学生的学号：20191101

请输入学生的姓名：Harris

请输入学生的入学年份：2019

请输入学生的学制：4



数据录入完毕



学号：20191101

姓名：Harris

入学年份：2019

学制：4

毕业时间：2023

只看该作者 · 2024-4-7 12:33

4、初始化结构体
像数组一样，结构体也可以在定义的时候初始化，方法也几乎一样：

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struct Info info = {

    20191101,

    "Harris",

    2019,

    4

};

在C99标准中，还支持给指定元素赋值（就像数组一样）：

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struct Info info = {

    .name = "Harris",

    .year = 2019

};

对于没有被初始化的成员，则「数值型」成员初始化为0，「字符型」成员初始化为‘\0’。

对齐
下面这个代码，大家来看看会发生什么：

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//EXample 02 V1

#include <stdio.h>



int main(void)

{

    struct A

    {

        char a;

        int b;

        char c;

    } a = {'a', 10, 'o'};

    

    printf("size of a = %d\n", sizeof(a));

    

    return 0;

}

我们之前学过，char类型的变量占1字节，int类型的变量占4字节，那么这么一算，一个结构体A型的变量应该就是6字节了。别急，我们看运行结果：

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//COnsequence 02 V1

size of a = 12

怎么变成12了呢？标准更新了？老师教错了？都不是。我们把代码改一下：

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//EXample 02 V2

#include <stdio.h>



int main(void)

{

    struct A

    {

        char a;

        char c;

        int b;

    } a = {'a', 'o', 10};

    

    printf("size of a = %d\n", sizeof(a));

    

    return 0;

}

结果：

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//Consequence 02 V2

size of a = 8

实际上，这是编译器对我们程序的一种优化——内存对齐。在第一个例子中，第一个和第三个成员是char类型是1个字节，而中间的int却有4个字节，为了对齐，两个char也占用了4个字节，于是就是12个字节。

而在第二个例子里面，前两个都是char，最后一个是int，那么前两个可以一起占用4个字节（实际只用2个，第一个例子也同理，只是为了访问速度更快，而不是为了扩展），最后的int占用4字节，合起来就是8个字节。

关于如何声明结构体来节省内存容量，可以阅读下面的这篇文章，作者是艾瑞克·雷蒙，时尚最具争议性的黑客之一，被公认为开源运动的主要领导者之一：

英文原版，中文版