[轉]C語言指針 之 結構體指針


在C語言中幾乎可以創建指向任何類型的指針,包括用戶自定義的類型。創建結構體指針是極常見的。下面是一個例子:

 1 typedef struct
 2 {
 3     char name[21];
 4     char city[21];
 5     char state[3];
 6 } Rec;
 7 typedef Rec *RecPointer;
 8 
 9 RecPointer r;
10 r=(RecPointer)malloc(sizeof(Rec));

r是一個指向結構體的指針。請注意,因為r是一個指針,所以像其他指針一樣占用4個字節的內存。而malloc語句會從堆上分配45字節的內存。*r是一個結構體,像任何其他Rec類型的結構體一樣。下面的代碼顯示了這個指針變量的典型用法:

1 strcpy((*r).name, "Leigh");
2 strcpy((*r).city, "Raleigh");
3 strcpy((*r).state, "NC");
4 printf("%sn", (*r).city);
5 free(r);

您可以像對待一個普通結構體變量那樣對待*r,但在遇到C的操作符優先級問題時要小心。如果去掉*r兩邊的括號則代碼將無法編譯,因為“.”操作符的優先級高於“*”操作符。使用結構體指針時不斷地輸入括號是令人厭煩的,為此C語言引入了一種簡記法達到相同的目的:

1 strcpy(r->name, "Leigh");

r->這種寫法和(*r).是完全等效的,但是省去了兩個字符。

指向數組的指針
還可以創建指向數組的指針,如下所示:

1     int *p;
2     int i;
3 
4     p=(int *)malloc(sizeof(int[10]));
5     for (i=0; i<10; i++)
6         p[i]=0;
7     free(p);

或:

1     int *p;
2     int i;
3 
4     p=(int *)malloc(sizeof(int[10]));
5     for (i=0; i<10; i++)
6         *(p+i)=0;
7     free(p);

可見要創建指向整數數組的指針,只需創建一個普通的整數指針即可。調用malloc分配合適的數組空間,然后將指針指向數組的第一個元素。訪問數組元素既可以用普通的數組下標也可以用指針運算。C將兩種方法視為是等效的。

指向數組的指針這一技巧尤其適用於字符串。您可以為某個特定大小的字符串分配剛好合適的內存。

指針數組
有時聲明一 個指針數組可以節省大量內存,或者使得某些內存消耗較大的問題得以解決。下面例子中的代碼,聲明了一個由10個結構體指針組成的數組,而不是一個結構體數組。否則這個結構體數組將占用243 * 10=2,430字節的內存。使用指針數組可以最大限度減小內存消耗,直到用malloc語句為記錄實際分配內存空間。作為此過程的演示,下面的代碼只為一個記錄分配空間,保存某個值后又將空間釋放:

定義一個結構體類型數組,其數組名是數組的首地址,這一點前面的課程介紹得很清楚。
定義結構體類型的指針,既可以指向數組的元素,也可以指向數組,在使用時要加以區分。

 1     typedef struct
 2     {
 3         char s1[81];
 4         char s2[81];
 5         char s3[81];
 6     } Rec;
 7     Rec *a[10];
 8 
 9     a[0]=(Rec *)malloc(sizeof(Rec));
10     strcpy(a[0]->s1, "hello");
11     free(a[0]);

包含指針的結構體
結構體可以包含指針,如下所示:

 1     typedef struct
 2     {
 3         char name[21];
 4         char city[21];
 5         char phone[21];
 6         char *comment;
 7     } Addr;
 8     Addr s;
 9     char comm[100];
10 
11     gets(s.name, 20);
12     gets(s.city, 20);
13     gets(s.phone, 20);
14     gets(comm, 100);
15     s.comment=
16      (char *)malloc(sizeof(char[strlen(comm)+1]));
17     strcpy(s.comment, comm);

只有當評論框里包含有評論的記錄時,這一技巧才是有用的。如果沒有評論記錄,評論框里只包含一個指針(4個字節)。包含評論的記錄會分配恰到好處的空間,保存評論的的字符串,這取決於用戶輸入的字符串的長度。

 

 

指向結構體類型變量的使用
首先讓我們定義結構體:

1 struct stu
2 {
3 char name[20];
4 long number;
5 float score[4];
6 } ;

再定義指向結構體類型變量的指針變量:

struct stu *p1, *p2 ;

定義指針變量p 1、p 2,分別指向結構體類型變量。引用形式為:指針變量→成員;
[例7-2] 對指向結構體類型變量的正確使用。輸入一個結構體類型變量的成員,並輸出。

 1 #include <stdlib.h> /*使用m a l l o c ( ) 需要* /
 2 struct data / *定義結構體* /
 3 {
 4 int day,month,year;
 5 } ;
 6 struct stu /*定義結構體* /
 7 {
 8 char name[20];
 9 long num;
10 struct data birthday; /嵌*套的結構體類型成員*/
11 } ;
12 main() /*定義m a i n ( ) 函數* /
13 {
14 struct stu *student; 定/*義結構體類型指針*/
15 student=malloc(sizeof(struct stu)); 為/指* 針變量分配安全的地址*/
16 printf("Input name,number,year,month,day:/n");
17 scanf("%s",student->name); 輸/*入學生姓名、學號、出生年月日*/
18 scanf("%ld",&student->num);
19 scanf("%d%d%d",&student->birthday.year,&student->birthday.month,
20 &student->birthday.day);
21 printf("/nOutputname,number,year,month,day/n");
22 /*打印輸出各成員項的值*/
23 printf("%20s%10ld%10d//%d//%d/n",student->name,student->num,
24 student->birthday.year,student->birthday.month,
25 student->birthday.day);
26 }

程序中使用結構體類型指針引用結構體變量的成員,需要通過C提供的函數malloc()來為
指針分配安全的地址。函數sizeof()返回值是計算給定數據類型所占內存的字節數。指針所指
各成員形式為:

1 student->name
2 student->num
3 student->birthday.year
4 student->birthday.month
5 student->birthday.day

指向結構體類型數組的指針的使用
定義一個結構體類型數組,其數組名是數組的首地址,這一點前面的課程介紹得很清楚。
定義結構體類型的指針,既可以指向數組的元素,也可以指向數組,在使用時要加以區分。
[例7-3] 在例7 - 2中定義了結構體類型,根據此類型再定義結構體數組及指向結構體類型的指針。

 1 struct data
 2 {
 3 intday,month,year;
 4 };
 5 struct stu/*定義結構體*/
 6 {
 7 char name[20];
 8 long num;
 9 struct data birthday;/嵌*套的結構體類型成員*/
10 };
11 struct stustudent[4],*p;定/*義結構體數組及指向結構體類型的指針*/

作p=student,此時指針p就指向了結構體數組student。
p是指向一維結構體數組的指針,對數組元素的引用可采用三種方法。
1)地址法
student+i和p+i均表示數組第i個元素的地址,數組元素各成員的引用形式為:
(student+i)->name、(student+i)->num和(p+i)->name、(p+i)->num等。student+i和p+i
與&student[i]意義相同。
2)指針法
若p指向數組的某一個元素,則p++就指向其后續元素。
3)指針的數組表示法
若p=student,我們說指針p指向數組student,p[i]表示數組的第i個元素,其效果與
student[i]等同。對數組成員的引用描述為:p[i].name、p[i].num等。
[例7-4]指向結構體數組的指針變量的使用。

 1 structdata/*定義結構體類型*/
 2 {
 3 intday,month,year;
 4 };
 5 structstu/*定義結構體類型*/
 6 {
 7 char name[20];
 8 long num;
 9 struct data birthday;
10 };
11 main()
12 {inti;
13 structstu*p,student[4]={{"liying",1,1978,5,23},{"wangping",2,1979,3,14},
14 {"libo",3,1980,5,6},{"xuyan",4,1980,4,21}};
15 /*定義結構體數組並初始化*/
16 p=student;/*將數組的首地址賦值給指針p,p指向了一維數組student*/
17 printf("/n1----Outputname,number,year,month,day/n");
18 for(i=0;i<4;i++)/*采用指針法輸出數組元素的各成員*/
19 printf("%20s%10ld%10d//%d//%d/n",(p+i)->name,(p+i)->num,
20 (p+i)->birthday.year,(p+i)->birthday.month,
21 (p+i)->birthday.day);
22 }

 


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