C语言结构体

C语言中数组允许定义类型的变量，可容纳相同类型的多个数据项，但结构体在C语言编程中，它允许定义不同种类的数据项可供其他用户定义的数据类型。

结构是用来代表一个记录，假设要跟踪图书馆的书籍。可能要跟踪有关每本书以下属性：

• Title - 标题

• Author - 作者

• Subject - 科目

• Book ID - 编号

定义结构体

定义一个结构体，必须使用结构体的struct语句。该struct语句定义了一个新的数据类型，程序不止一个成员。struct语句的格式是这样的：

struct [structure tag]
{
   member definition;
   member definition;
   ...
   member definition;
} [one or more structure variables];  

结构体(structure)标签是可选的，每个成员的定义是一个正常的变量定义，如 int i; 或 float f; 或任何其他有效的变量的定义。在结构的定义的结尾，最后的分号之前，可以指定一个或多个结构变量，但它是可选的。这里是声明书(Book)的结构方式：

struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
} book;  

访问结构体成员

要访问结构体的任何成员，我们使用成员访问运算符（.）成员访问运算符是编码作为结构体变量名，并且希望访问结构体部件。使用struct关键字来定义结构体类型的变量。以下为例子来解释结构的用法：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};
 
int main( )
{
   struct Books Book1;        /* Declare Book1 of type Book */
   struct Books Book2;        /* Declare Book2 of type Book */
 
   /* book 1 specification */
   strcpy( Book1.title, "C Programming");
   strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
   Book1.book_id = 6495407;

   /* book 2 specification */
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   /* print Book1 info */
   printf( "Book 1 title : %s", Book1.title);
   printf( "Book 1 author : %s", Book1.author);
   printf( "Book 1 subject : %s", Book1.subject);
   printf( "Book 1 book_id : %d", Book1.book_id);

   /* print Book2 info */
   printf( "Book 2 title : %s", Book2.title);
   printf( "Book 2 author : %s", Book2.author);
   printf( "Book 2 subject : %s", Book2.subject);
   printf( "Book 2 book_id : %d", Book2.book_id);

   return 0;
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Book 1 title : C Programming
Book 1 author : Nuha Ali
Book 1 subject : C Programming Tutorial
Book 1 book_id : 6495407
Book 2 title : Telecom Billing
Book 2 author : Zara Ali
Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial
Book 2 book_id : 6495700

结构体作为函数参数

可以传递一个结构作为函数的参数，非常类似传递任何其他变量或指针。访问可以象在上面的例子已经访问类似结构变量的方式：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};

/* function declaration */
void printBook( struct Books book );
int main( )
{
   struct Books Book1;        /* Declare Book1 of type Book */
   struct Books Book2;        /* Declare Book2 of type Book */
 
   /* book 1 specification */
   strcpy( Book1.title, "C Programming");
   strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
   Book1.book_id = 6495407;

   /* book 2 specification */
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   /* print Book1 info */
   printBook( Book1 );

   /* Print Book2 info */
   printBook( Book2 );

   return 0;
}
void printBook( struct Books book )
{
   printf( "Book title : %s", book.title);
   printf( "Book author : %s", book.author);
   printf( "Book subject : %s", book.subject);
   printf( "Book book_id : %d", book.book_id);
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700

指针结构

非常相似定义指针结构，来定义指向任何其他变量，如下所示：

struct Books *struct_yiibaier;

现在，可以存储结构变量的地址在上面定义的指针变量。为了找到一个结构变量的地址，将使用运算符&在结构体的名字之前，如下所示：

struct_yiibaier = &Book1;

访问使用一个指向结构的结构的成员，必须使用 -> 运算符如下：

struct_yiibaier->title;

让我们重新写上面的例子中使用结构指针，希望这将能够让我们更容易地理解概念：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};

/* function declaration */
void printBook( struct Books *book );
int main( )
{
   struct Books Book1;        /* Declare Book1 of type Book */
   struct Books Book2;        /* Declare Book2 of type Book */
 
   /* book 1 specification */
   strcpy( Book1.title, "C Programming");
   strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
   Book1.book_id = 6495407;

   /* book 2 specification */
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   /* print Book1 info by passing address of Book1 */
   printBook( &Book1 );

   /* print Book2 info by passing address of Book2 */
   printBook( &Book2 );

   return 0;
}
void printBook( struct Books *book )
{
   printf( "Book title : %s", book->title);
   printf( "Book author : %s", book->author);
   printf( "Book subject : %s", book->subject);
   printf( "Book book_id : %d", book->book_id);
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700

位字段

位字段允许数据在一个结构体包装。这是特别有用的，当内存或存储数据非常宝贵。典型的例子：

• 包装几个对象到一个机器语言。例如1位标志能够压缩长度

• 读取外部的文件格式 - 非标准的文件格式可以读出。例如： 9位整数。

C语言允许我们通过结构定义:bit 长度的变量之后。例如：

struct packed_struct {
  unsigned int f1:1;
  unsigned int f2:1;
  unsigned int f3:1;
  unsigned int f4:1;
  unsigned int type:4;
  unsigned int my_int:9;
} pack;

在这里，packed_struct包含6个成员：四个1位标志s f1..f3, 一个 4 位类型和9位my_int。

C语言自动包装上述位字段尽可能紧凑，条件是字段的最大长度小于或等于计算机的整数字长。如果不是这种情况，那么一些编译器可以允许，而其他将重叠存储在下一个字段的存储器。