C语言复习之结构体基础知识

 一.基础知识

1.聚合数据类型(aggregate data type)能够同时存储超过一个的单独数据。C提供了两种类型的聚合数据类型，数组和结构。

(1)数组是相同类型的元素的集合，它的每个元素是通过下标引用或指针间接访问来选择的。

(2)结构也是一些值的集合，这些值称为它的成员(member),但一个结构的各个成员可能具有不同的类型。

2.数组元素可以通过下标访问，这只是因为数组的元素长度相同。

3.由于一个结构的成员可能长度不同，所以不能使用小标来访问它们。相反，每个结构成员都有自己的名字，它们是通过名字访问的。

4.结构并不是一个它自身成员的数组。和数组名不同，当一个结构变量在表达式中使用时，它并不被置换成一个指针。结构变量也无法使用下标来选择特定的成员。

5.结构变量属于标量类型，结构也可以作为传递给函数的参数，它们也可以作为返回值从函数返回，相同类型的结构变量相互之间可以赋值。

6.可以声明指向结构的指针，取一个结构变量的地址，也可以声明结构数组。

二.结构声明

1.在声明结构时，必须列出它包含的所有成员。该列表包括每个成员的类型和名字。

eg:

struct tag{

member-list;

}variable-list;

结构体声明由三部分组成，tag,member-list,variable-list。所有可选部分不能全部省略---它们至少出现两个。

1>例子：

struct {

int a;

char b;

float c;

}x;

这个声明创建了一个名叫x的变量，它包含三个成员:一个整数、一个字符和一个浮点数。

struct {

int a;

char b;

float c;

}y[20],*z;

这个声明创建了y和z。y是一个数组，它包含了20个结构。Z是一个指针，它指向这个类型的结构。

2>说明：

以上两个声明被编译器当作两种截然不同的类型，即使它们的成员列表完全相同。因此，变量y和z的类型和x的类型不同，所以下面这条语句。

z = &x;是非法的

3>但是，这是不是意味着某种特定类型的所有结构都必须使用一个单独的声明来创建呢。其实不然，标签(tag)字段允许为成员列表提供一个名字。

eg:

struct SIMPLE {

int a;

char b;

float c;

};

这个声明把标签SIMPLE和这个成员列表联系在一起。该声明并没有提供变量列表，所以它并未创建任何变量。

² 标签标识了一种模式，用于声明未来的变量，但无论是标签还是模式本身都不是变量。

eg struct SIMPLE x;

struct SIMPLE y[20],*z;

这些声明使用标签来创建变量。它们创建和前面的例子是一样的，不同的是：现在x,y和z都是同一种类型的结构变量。

2.声明结构时可以使用的另一种良好技巧是用typedef创建一种新的类型。

typedef struct {

int a;

char b;

float c;

} Simple;

这个技巧和声明一个结构标签的效果几乎相同。区别在于：Simple现在是个类型名而不是个结构标签，所以后续的声明可能像下面：

Simple x;

Simple y[20],*z;

注：如果想在多个源文件中使用同一种类型的结构，你应该把标签声明或typedef形式的声明放在一个头文件中。当源文件需要使用这个声明时可以使用#include指令把该头文件包含进来。

3.结构成员

1>结构成员可以是任何变量。结构成员可以是标量，数组，指针或者是其他结构。

2>一个结构的成员的名字可以和其他结构的成员的名字相同。并不会产生冲突。

三.结构成员的访问

1.结构成员的直接访问

结构变量的成员是通过点操作符号(.)访问的。点操作符接受两个操作数，左操作数就是结构变量的名字，右操作数就是需要访问的成员的名字。这个表达式的结果就是指定的成员。

2.结构体成员的间接访问

如果你拥有一个指向结构的指针，我们使用->操作符(箭头操作符)和点操作符一样，箭头操作符对左操作符执行间接访问取得指针所指向的结构，然后和点操作符一样，根据右操作数选择一个指定的结构成员。

3.结构的自引用

在一个结构内部包含一个类型为该结构本身的成员是否是合法呢?

Eg:

struct SELF_REF1 {

int a;

struct SELF_REF1 b;

int c;

};

该中类型的应用是非法的，因为成员b是另一个完整的结构，其内部还将包含它自己的成员b。这第2个成员又是另一个完整的结构，它还将包含它自己的成员b。这样就会永无止境。

1>下面的方法是合法的

struct SELF_REF2 {

int a;

struct SELF_REF2 *b;

int c;

};

这个声明和前面的声明区别在于b现在是一个指针而不是结构。编译器在结构的长度确定之前就已经知道指针的长度。所以该中类型的自引用是合法的。

2>以下是个错误的用法

typedef struct {

int a;

SELF_REF3 *b;

int c;

}SELF_REF3

该声明的目的是为这个结构创建类型名SELF_REF3。但是，它是错误的，类型名直到声明的末尾才定义，所以在结构声明的内部它尚未定义。

使用一个结构标签来声明b,如下所示：

typedef struct SELF_REF3_TAG {

int a;

struct SELF_REF3_TAG *b;

int c;

}SELF_REF3;

4.不完整的声明

有时候，你必须声明一些相互之间存在依赖的结构。即：其中一个结构包含了另一个结构的一个成员或多个成员。和自引用一样，至少有一个结构必须在另一个结构体内部以指针的形式存在。问题在于声明部分：如果每个结构都引用了其他结构的标签，哪个结构应该首先被声明呢?

1>该问题采用不完整声明来解决。它声明一个作为结构标签的标识符。然后，把这个标签用在不需要知道这个结构的长度的声明中，如声明指向这个结构的指针。接下来的声明把这个标签与成员列表联系在一起。

2>看下面的例子，两个不同类型的结构内部都有一个指向另一个结构的指针。

struct B;

struct A {

struct B *partner;

/*other declarations*/

};

struct B {

struct A *partner;

/*other declarations*/

};

在A成员列表中需要标签B的不完整的声明。一旦A被声明之后，B的成员列表也可以被声明。

四结构的初始化

1.结构的初始化方式和数组的初始化方式很相似。一个位于一对花括号内部、由逗号分隔的初始值列表可用于结构各个成员的初始化。这些值根据结构成员列表的顺序写出。如果初始列表的值不够，剩余的结构成员将使用缺省值进行初始化。

2.结构中如果包含数组或结构成员，其初始化方式类似于多维数组的初始化。一个完整的聚合类型成员的初始值列表可以嵌套于结构的初始值列表内部。

eg:

struct INIT_EX {

int a;

short b[10];

Simple c;

}x = {

10;

{1,2,3,4,5},

{25,’x’,1.9}

};