【C语言】自定义类型：结构体深入解析（一）

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文章目录

• 前言
• 什么是结构体？
• 结构体类型的声明和创建
• 结构体变量的初始化
• 结构成员访问操作符
• 匿名结构体类型
• 结构的⾃引⽤
• 总结

前言

本小节，阿森继续和你一起学习什么是结构体？结构体类型的声明和创建，然后就是结构体的初始化，随即学习结构成员的访问操作符来更好的打印结构体的数据，当然还有匿名结构体类型，和结构的自引用。文章干货满满，接下来我们就学习一下结构体吧 ！

什么是结构体？

结构体是一种用户定义的数据类型，它允许用户根据需要组合不同类型的变量。

struct Student {char name[20];int age;float score;};

结构体通过struct关键字来定义，它允许将多个不同类型的数据元素组合在一起，这些数据元素称为结构体的成员。

结构体类型的声明和创建

1. 结构体类型的声明

struct 结构体类型标签名 {成员声明1;成员声明2;...};//分号不能丢

例如：

struct Student//此时只是声明了 Student 类型，{//但还没有创建任何 Student 类型的变量。int id;char name[20];float score;};//分号不能丢

2. 创建结构体类型的变量的语法如下：

struct 结构体类型名 变量名;

例如：

创建一个名为student1的学生结构体变量：struct Student student1;

也可以在声明结构体类型的同时创建变量：struct Stu{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[20];//学号};struct Stu s1;struct Stu s2;

3.typedef关键字来为结构体类型定义别名，然后创建结构体变量：

// 首先定义一个结构体类型struct Student {int id;char name[20];};int main() {// 使用typedef为Student结构体类型定义一个别名StudentTypetypedef struct Student StudentType;// 使用原结构体类型定义变量struct Student st1;// 使用新的类型别名定义变量 StudentType st2;// 访问结构体成员st1.id = 1001;st2.id = 1002;return 0;}

typedef struct Student StudentType可以理解使用typedef把 struct Student重新取了一个名字 StudentType ，此时这个 StudentTye 就是一个类型，比如：int a;这个StudentTye就相当于int， StudentType st2 ;当然，这个 struct Student 也可以理解为 int ，所以也可以这么用 struct Student st1 ;

结构体变量的初始化

结构体变量的初始化主要有两种方式：

1. 按照默认顺序初始化：

默认情况下，结构体成员的初始化顺序与它们在结构体定义中的顺序相同。

例如：

struct Stu{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[20];//学号}p1;struct Stu s1 = { "asenyaozixin",11,"男","2023012018" };//定义结构体变量s2

2. 指定顺序初始化：

可以通过在列表中指定成员名来指定成员的初始化顺序：

例如：

struct Stu{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[20];//学号};struct Stu s2 = { .age = 66,.id = "2023001001",.name = "ahuibuyiban",.sex = "nv" };

完整示例且打印：

struct Stu{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[20];//学号};int main(){struct Stu s1 = { "asenyaozixin",11,"nan","2023012018" };//按照默认顺序初始化struct Stu s2 = { .age = 66,.id = "2024001001",.name = "ahuibuyiban",.sex = "nv" };//指定顺序初始化printf("%s %d %s %s\n", s1.name, s1.age, s1.sex, s1.id);printf("%s %d %s %s\n", s2.name, s2.age, s2.sex, s2.id);return 0;}

打印结果：

结构成员访问操作符

结构成员访问操作符用于访问结构体中的成员变量。

结构体成员的直接访问

1. 结构体成员的直接访问—-点操作符(.)
   使⽤⽅式：结构体变量.成员名

使用点操作符可以访问结构的普通成员，例如：

struct Stu{char name[20];int age;float score;} s3 = { "熊大", 33, 66.0f }, s4 = {"熊二", 18, 100.0f};//全局变量int main(){struct Stu s1 = {"zhangsan", 20, 95.5f};//局部变量struct Stu s2 = {"lisi", 18, 87.5f};struct Stu s5 = {.score= 98.5f, .name="hehe", .age = 18};//. 结构成员访问操作符//结构体变量.成员名//printf("%s %d %f\n", s1.name, s1.age, s1.score);printf("%s %d %f\n", s2.name, s2.age, s2.score);printf("%s %d %f\n", s3.name, s3.age, s3.score);printf("%s %d %f\n", s4.name, s4.age, s4.score);}

输出：

2. 结构体成员的间接访问—-箭头操作符(->)
   使⽤⽅式：结构体指针->成员名

当结构体变量声明为结构体指针时，使用箭头操作符访问其成员：

struct Stu{char name[20];int age;float score;} s3 = { "熊大", 33, 66.0f }, s4 = {"熊二", 18, 100.0f};//全局变量int main(){struct Stu s1 = {"zhangsan", 20, 95.5f};//局部变量struct Stu s2 = {"lisi", 18, 87.5f};struct Stu s5 = {.score= 98.5f, .name="hehe", .age = 18};//结构体指针struct Stu* p1 = &s1;//取出s1的地址struct Stu* p2 = &s2;//取出s2的地址struct Stu* p3 = &s3;//取出s3的地址struct Stu* p4 = &s4;//取出s4的地址struct Stu* p5 = &s5;//取出s5的地址printf("%s %d %f\n", p1->name, p1->age, p1->score);printf("%s %d %f\n", p2->name, p2->age, p2->score);printf("%s %d %f\n", p3->name, p3->age, p3->score);printf("%s %d %f\n", p4->name, p4->age, p4->score);printf("%s %d %f\n", p5->name, p5->age, p5->score);//结构体指针->成员名return 0;}

输出：

匿名结构体类型

匿名结构体类型就是没有给结构体类型起名字的结构体类型。

匿名结构体的定义方式：

struct {成员1 数据类型;成员2 数据类型;...} 变量名1, 变量名2, ...; 

例如：

struct{int a;char b;float c;} x;

匿名结构体的特点是：

• 不需要给结构体起名字，定义时不指定结构体名称。

• 只能在定义它的代码块内使用，不能在其他地方再次使用这个匿名结构体类型。

思考：下⾯的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（tag），然后主函数里的p = &x的代码合法吗” />struct{int a;char b;float c;} x;struct{int a;char b;float c;} *p;int main(){p = &x;//?代码合法吗？return 0;}

输出没问题但有警告：

警告：
编译器会把上⾯的两个声明当成完全不同的两个类型，所以是⾮法的。
匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使⽤⼀次。

结构的⾃引⽤

结构的自引用指的是结构体内部包含自己类型的指针成员，通过这个指针可以实现结构体之间的引用关系。

⾃引⽤⽅式：

struct Node {int data;struct Node *next; };// Node结构体包含一个指向Node结构体的指针next// 通过next可以实现链表节点之间的引用关系

• 思考1：
  在结构中包含⼀个类型为该结构本⾝的成员是否可以呢？
  ⽐如，定义⼀个链表的节点：

struct Node{ int data; struct Node next;};

上述代码正确吗？如果正确，那 sizeof(struct Node) 是多少？
仔细分析，其实是不⾏的，因为⼀个结构体中再包含⼀个同类型的结构体变量，这样结构体变量的⼤⼩就会⽆穷的⼤，是不合理的。

代码运行：

图解分析：

• 思考2：
  在结构体⾃引⽤使⽤的过程中，夹杂了 typedef 对匿名结构体类型重命名，也容易引⼊问题，看看下⾯的代码，可⾏吗？

typedef struct {int data;//存放数据Node* next;//存放写一个节点的地址}Node;int main(){return 0;}

运行：

分析：
首先使用typedef给前面匿名结构体起了别名Node，还不是类型，但是在typedef语句内，struct定义部分还没有结束，所以在struct内部使用Node声明next时，Node类型还未通typedef获得定义，仅仅是对匿名结构体的一个重命名，就提前使⽤Node类型来创建成员变量。

解决⽅案如下：定义结构体不要使⽤匿名结构体了
如下：
先定义结构体：

struct Node {int data;struct Node* next; }

再使用typedef给它起别名：

typedef struct Node Node;

或者一步完成：

typedef struct Node{int data;struct Node* next;} Node;

总结

这次阿森和你一起学习结构体的结构体类型的声明和创建，初始化，访问操作符，这是结构体基础知识，但阿森会慢慢和你一起学习，从基础到进阶。感谢你的收看，如果文章有错误，可以指出，我不胜感激，让我们一起学习交流，如果文章可以给你一个小小帮助，可以给博主点一个小小的赞