《C语言教程》21章 结构体

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好久不看C语言的书了，许多名词与以前也不一样了。以前小雅的老师把现在要讲的这一章叫“结构体”，现在的新书上叫“构造体”，小雅比较怀旧，仍称之为“结构体”。

结构体就是将几个类型的数据结合成一个类型的数据来处理，例如图书馆管理书籍，一本书总是包含编号、书名、单价等内容，于是把编号、书名、单价结合成一个类型，当然这样的数据类型是自定义的数据类型，这就是结构体。注意：结构体是数据类型，而不是变量，必须在程序中定义了该类型的就是后才能操作数据。

结构体的使用要注意以下几个方面：

1. 结构体的标记名不是变量，它和struct连用才表示自定义的数据类型。
2. 用结构体定义的变量可以是一般变量，也可以是数组或指针。
3. 一般变量和数组操作元素时用“.”，指针操作元素时用“->”。
4. 结构体的元素可以是任何数据类型，包括自定义的结构体类型。
5. 结构体的元素虽可以是指针，但极易造成内存泄漏，宜慎用。
6. 结构体数组变量名可以当作地址，普通变量名不能当作地址，必须前置“&”。
7. 元素的地址要看其类型，基本类型时同样要使用“&”。

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

//结构体的定义
struct BOOK {
    char  id[4];       //编号
    char  name[64];    //书名
    float price;       //单价
};

int main(void)
{
    //结构体也可以初始化时直接赋值
    struct BOOK clang = {"101", "劝学网的C语言教程", 25.5};
    struct BOOK books[2];
    struct BOOK *p;

    //变量或数组对结构体元素的赋值
    strcpy(books[0].id, "201");
    strcpy(books[0].name, "劝学网的Oracle教程");
    books[0].price = 35.5;

    //指针对结构体元素的赋值
    p = books + 1;
    strcpy(p->id, "202");
    strcpy(p->name, "小雅的Java教程");
    p->price = 45.5;

    //显示结构体变量的内容
    printf("%s, %s, %f\n", clang.id, clang.name, clang.price);
    printf("%s, %s, %f\n", books[0].id, books[0].name, books[0].price);
    printf("%s, %s, %f\n", p->id, books[1].name, (books+1)->price);

    return 0;
}

下面例子分别演示结构体变量、指针在作参数和返回值时的各种情况。

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

struct p_type {
    char id[4];       //编码
    char name[16];    //姓名
};

//结构体变量作参数
void setByVar(struct p_type per) {
    strcpy(per.id, "202");
    strcpy(per.name, "张展");

    return ;
}

//结构体指针作参数
void setByAdd(struct p_type *per) {
    strcpy(per->id , "303");
    strcpy(per->name, "张腾");

    return ;
}

//结构体变量作返回值
struct p_type setNewByVar() {
    static struct p_type zh;   //一定要是静态变量才能作为返回值

    strcpy(zh.id, "404");
    strcpy(zh.name, "张翅");

    return zh;
}

//结构体指针作返回值
struct p_type *setNewByAdd() {
    struct p_type *p;

    p = (struct p_type *)malloc(sizeof(struct p_type));
    strcpy(p->id, "505");
    strcpy(p->name, "张去");

    return p;
}

void print(const struct p_type *per) {
    printf("%s, %s\n", per->id, per->name);

    return
}

int main(void)
{
    struct p_type zhang, *p, tmp;

    //变量中的初始值
    strcpy(zhang.id, "101");
    strcpy(zhang.name, "张飞");

    //用变量直接作参数，值不能被修改
    setByVar(zhang);
    print(&zhang);    //结果：101, 张飞

    //用指针直接作参数，值可以被修改
    setByAdd(&zhang);
    print(&zhang);    //结果：303, 张腾

    //用变量直接作返回值，OK
    tmp = setNewByVar();
    print(&tmp);      //结果：404, 张翅

    //用指针直接作返回值，OK
    p = setNewByAdd();
    print(p);         //结果：505, 张去
    free(p);          //释放内存不能忘记

    return 0;
}

由上例可以看出，结构体使用指针作参数时是按地址传送的，不使用指针便按值传送，说明一点，结构体是基本类型的一种扩充，符合基本类型的规律。

当结构体中的元素的取值范围很小时，可以将几个字段按位合成一个字段来表示，起到节省内存空间的作用。

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

struct b_type {
    unsigned char depart: 3 ;   //部门(最大7个部门)
    unsigned char sex: 1 ;      //性别
    unsigned char reason: 2 ;   //理由(共4个)
};

void print(struct b_type *rea) {
    char dep[7];
    char sex[3];
    char res[5];

    switch (rea->depart) {
        case 1:
            strcpy(dep,"财务科");
            break;
        case 2:
            strcpy(dep,"开发科");
            break;
        case 3:
            strcpy(dep,"检测科");
            break;
        case 4:
            strcpy(dep,"生产科");
            break;
        default:
            break;
    }

    switch (rea->sex) {
        case 0:
            strcpy(sex,"男");
            break;
        default:
            strcpy(sex,"女");
            break;
    }

    switch (rea->reason) {
        case 1:
            strcpy(res,"事假");
            break;
        case 2:
            strcpy(res,"病假");
            break;
        case 3:
            strcpy(res,"婚假");
            break;
        default:
            strcpy(res,"无故");
            break;
    }

    printf("%s, %s, %s\n", dep, sex, res);

    return ;
}

int main(void)
{
    struct b_type staff; 

    staff.depart = 2;
    staff.sex = 0;
    staff.reason =4;

    printf("staff的长度：%d\n", sizeof(struct b_type));
    print(&staff);

    return 0;
}

C语言同样允许没有标记名的结构体。

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

int main(void)
{
    struct {
        char id[4] ;       //编码
        char name[16] ;    //姓名
    } staff, *p;

    strcpy(staff.id, "101");
    strcpy(staff.name, "后羿");
    
    p = &staff ;

    printf("%s, %s\n", p->id, p->name);

    return 0;
}