C語言的結構體詳解


結構體(struct)

1、定義

  一般格式為:     

    struct 結構名     

    {           

    類型  變量名;           

     類型  變量名;          

      ...      

  } 結構變量;     

  結構名是結構的標識符不是變量名。

  下面舉一個例子來說明怎樣定義結構變量。      

   struct string     

    {           

    char name[8];           

     int age;          

     char sex[2];           

     char depart[20];          

     float wage1, wage2, wage3, wage4, wage5;      

   } person;     

  這個例子定義了一個結構名為string的結構變量person,   如果省略變量名  person, 則變成對結構的申明,結構體的聲明只是告訴編譯器該如何表示數據,但是它沒有讓計算機為其分配空間。

  用已說明的結構名也可定義結構變量。這樣定義時上例變成:      

  struct string      

   {

          char name[8];           

     int age;           

     char sex[2];           

     char depart[20];          

      float wage1, wage2, wage3, wage4, wage5;     

    };      

   struct string person;     

  如果需要定義多個具有相同形式的結構變量時用這種方法比較方便, 它先作  結構說明, 再用結構名來定義變量。     

  例如:       struct string Tianyr, Liuqi, ...; 

2. 結構變量的使用     

  結構是一個新的數據類型, 因此結構變量也可以象其它類型的變量一樣賦值、 運算,不同的是結構變量以成員作為基本變量。     

  結構成員的表示方式為: 結構變量.成員名 

3. 結構數組和結構指針     

  結構是一種新的數據類型, 同樣可以有結構數組和結構指針。     

   一、結構數組     

     結構數組就是具有相同結構類型的變量集合。假如要定義一個班級40個同學  的姓名、性別、年齡和住址, 可以定義成一個結構數組。

    如下所示:      

     struct{          

         char name[8];           

         char sex[2];           

         int age;           

         char addr[40];      

      }student[40];     

     也可定義為:      

      struct string{           

             char name[8];          

              char sex[2];          

              int age;           

             char addr[40];      

          };      

          struct string student[40]; 

  實際上結構數組相當於一個二維構造, 第一維是結構數組元素, 每個元素是  一個結構變量, 第二維是結構成員。    

    注意:      結構數組的成員也可以是數組變量。     

   例如:       struct a     

        {          

          int m[3][5];           

         float f;          

         char s[20];     

        }y[4];      為了訪問結構a中結構變量y[2]的這個變量, 可寫成         y[2].m[1][4] 

   二、結構指針     

   結構指針是指向結構的指針。它由一個加在結構變量名前的"*" 操作符來定  義, 例如用前面已說明的結構定義一個結構指針如下:     

    struct string{           

           char name[8];          

            char sex[2];          

            int age;           

          char addr[40];      

         }*student;     

     也可省略結構指針名只作結構說明, 然后再用下面的語句定義結構指針。       

      struct string *student;     

    使用結構指針對結構成員的訪問, 與結構變量對結構成員的訪問在表達方式  上有所不同。

    結構指針對結構成員的訪問表示為:         結構指針名->結構成員      其中"->"是兩個符號"-"和">"的組合, 好象一個箭頭指向結構成員。

    例如要給上面定義的結構中name和age賦值, 可以用下面語句:     

      strcpy(student->name, "Lu G.C");     

      student->age=18;     

    實際上, student->name就是(*student).name的縮寫形式。     

    需要指出的是結構指針是指向結構的一個指針, 即結構中第一個成員的首地  址, 因此在使用之前應該對結構指針初始化, 即分配整個結構長度的字節空間, 

     這可用下面函數完成, 仍以上例來說明如下:      

    student=(struct string*)malloc(size of  (struct string));     

     size of (struct string)自動求取string結構的字節長度,  malloc() 函數  定義了一個大小為結構長度的內存區域, 然后將其詐地址作為結構指針返回。     

     注意:      1. 結構作為一種數據類型,  因此定義的結構變量或結構指針變量同樣有局  部變量和全程變量, 視定義的位置而定。    

          2. 結構變量名不是指向該結構的地址, 這與數組名的含義不同,  因此若需  要求結構中第一個成員的首地址應該是&[結構變量名]。    

  4. 結構的復雜形式     

  一、嵌套結構     

    嵌套結構是指在一個結構成員中可以包括其它一個結構, Turbo C 允許這種 嵌套。    

     例如: 下面是一個有嵌套的結構      

    struct string{           

           char name[8];           

           int age;           

           struct addr address;      

          } student;    

      其中: addr為另一個結構的結構名, 必須要先進行, 說明,

     即       struct addr{          

               char city[20];           

               unsigned lon zipcode;          

               char tel[14];      

            }     

        如果要給student結構中成員address結構中的zipcode賦值, 則可寫成:        student.address.zipcode=200001;     

         每個結構成員名從最外層直到最內層逐個被列出, 即嵌套式結構成員的表達  方式是:        結構變量名.嵌套結構變量名.結構成員名    

          其中: 嵌套結構可以有很多, 結構成員名為最內層結構中不是結構的成員名。    

  二、位結構     

     位結構是一種特殊的結構, 在需按位訪問一個字節或字的多個位時, 位結構比按位運算符更加方便。    

     位結構定義的一般形式為:      

    struct 位結構名{           

             數據類型 變量名: 整型常數;           

             數據類型 變量名: 整型常數;      

           } 位結構變量;   

  例如: 
  struct bs 
  { 
    int a:8; 
    int b:2; 
    int c:6; 
  }; 
  位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。 可采用先定義后說明,同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如: 
  struct bs 
  { 
    int a:8; 
    int b:2; 
    int c:6; 
  }data; 
  說明data為bs變量,共占兩個字節(這里假定int類型長度為16位,通常int都是32位。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。

  對於位域的定義尚有以下幾點說明: 
  1. 一個位域必須存儲在同一個單元中,不能跨兩個單元。如一個單元所剩空間不夠存放另一位域時,應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。

  例如: 
  struct bs 
  { 
    unsigned a:4 
    unsigned :0  
    unsigned b:4  
    unsigned c:4 
  } 
  這個位域定義中,a占第一字節的4位,后4位填0表示不使用,b從第二字節開始,占用4位,c占用4位。 
  2. 位域可以無位域名,這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如: 
  struct k 
  { 
    int a:1 
    int :2  
    int b:3 
    int c:2 
  };   

  從以上分析可以看出,位域在本質上就是一種結構類型, 不過其成員是按二進位分配的。
  簡而言之,言而簡之
  這是位域操作的表示方法,也就是說后面加上“:1”的意思是這個成員的大小占所定義類型的1 bit,“:2”占2 bit,依次類推。當然大小不能超過所定義類型包含的總bit數。 
  一個bytes(字節)是8 bit(bit)。例如你的結構中定義的類型是u_char,一個字節,共8bit,最大就不能超過8。 
  32位機下, short是2字節,共16位,最大不超過16位;int 是4字節,共32位,最大不超過32位。  
  這樣定義比較省空間。

 


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