C语言结构体的全方面解读
前言
C语言提供了不同的数据类型，比如说int、float、double、char等，不同的类型决定了一个变量在内存中应该占据的空间以及表现形式。
但是，当我们定义一个人的时候，人的不同属性就比较难用同一个数据类型来定义了，因为人的身高、年龄、体重等属性往往需要不同数据类型，在这个时候，我们便引入结构体这个概念。
一、结构体的声明与定义
1.结构体的声明
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量
当我们面对的事物有多个不同的数据类型的时候，我们就可以使用结构体来组织了。
比如说，一本书有书名、作者、售价、出版日期等等不同的数据类型，这时候我们可以创建结构体来包含书的不同数据类型。
而结构体声明是描述结构体组合的主要方法，语法格式为：
struct 结构体名称
{
结构体成员1；
结构体成员2；
结构体成员3；
…
}；//分号不能丢
【注意】
结构体成员既可以是任何一种基本的数据类型，也可以是另一种结构体，如果是后者就相当于结构体的嵌套。（俗称套娃）
例如：
struct Book//描述一本书的相关属性，其中Book是这个框架的名称
{
char name[20];//书名
char author[20];//作者
float price;//价格
};//分号一定不能丢
这样就相当于描述了一本书的框架。
2.结构成员的类型
结构成员的类型可以是标量、数组、指针、甚至是其他结构体。
3.结构体的定义
结构体的声明只是进行一个简单的描述，实际上在没有定义结构体类型变量之前，它是不会在内存中分配空间的。
也就是说，它还没有被真正使用，虚拟存在，只有定义了结构体类型变量，才真实存在。
举个例子，上面定义了书的框架
struct Book//描述一本书的相关属性，其中Book是这个框架的名称
{
char name[20];//书名
char author[20];//作者
float price;//价格
};//分号一定不能丢
这里在编译器中，并不会分配内存空间，它仅仅是虚拟存在。而一旦我们定义了结构体类型变量，它就可以被分配空间了。
比如：
struct Book//描述一本书的相关属性，其中Book是这个框架的名称
{
char name[20];//书名
char author[20];//作者
float price;//价格
};//分号一定不能丢
int main()
{
struct Book book;//局部变量--放在栈区
return 0;
}
我们在上面例子中也可以注意到，定义结构体变量的语法是：
struct 结构体名称 结构体变量名
此外，还可以在结构体声明的时候定义结构体变量
struct Book//描述一本书的相关属性
{
char name[20];
char author[20];
float price;
}b1,b2;//b1,b2是全局变量。放在静态区
int main()
{
struct Book book;//局部变量--放在栈区
return 0;
}
b1、b2结构体变量是一个全局变量，在其他函数中也可以对它进行访问。
二、初始化结构体
我们在定义一个变量或数组的时候可以对其进行初始化，
例如：
int a=10;
int arr[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
同理，定义结构体变量的时候，我们也可以同时为其初始化
struct Book//描述一本书的相关属性
{
char name[20];
char author[20];
float price;
}b1,b2;//b1,b2是全局变量。放在静态区
int main()
{
struct Book book=
{
"《笑傲江湖》","金庸",30
};//这样的话，就将结构体变量初始化了，也就是定义变量的同时赋初值
return 0;
}
三、访问结构体成员
结构体变量访问成员 结构变量的成员是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数。
比如，book.name就是引用book结构体变量的name成员，它是一个字符数组。
#include <stdio.h>
struct Book//描述一本书的相关属性
{
char name[20];
char author[20];
float price;
}b1, b2;//b1,b2是全局变量。放在静态区
int main()
{
struct Book book=
{
"《笑傲江湖》", "金庸", 30
};//这样的话，就将结构体变量初始化了，也就是定义变量的同时赋初值
printf("%s %s %f\n", book.name, book.author, book.price);
//用. 来访问
return 0;
}
四、结构体嵌套
如果访问嵌套的结构体成员的话，就需要使用多层点号运算符来进行操作。因为C语言的结构体只能对最底层的成员进行访问，如果存在多级结构体嵌套的话，就需要一级一级地深入，直到找到最底层的成员才行
struct S
{
int a;
char c;
double d;
};
struct T
{
struct S s;//结构体嵌套
char name[20];
int num;
};
int main()
{
struct T t = { {100,'c',3.14},"里斯",30 };
printf("%d %c %f %s %d\n", t.s.a, t.s.c, t.s.d, t.name, t.num);//使用了两层点号运算符寻找成员
return 0;
}
五、结构体指针
在开头的时候说过，结构的成员可以是标量、数组、指针。
在这里，我们来认识一下结构体指针。
struct Book *pt;
这里声明了一个指向Book结构体类型的指针变量pt
struct S
{
int a;
char c;
double d;
};
struct T
{
struct S s;
char name[20];
int num;
};
int main()
{
struct T t = { {100,'c',3.14},"里斯",30 };
printf("%d %c %f %s %d\n", t.s.a, t.s.c, t.s.d, t.name, t.num);
struct T*pt = &t;//拿到地址的方式
printf("%d %c %f %s %d\n", (*pt).s.a, (*pt).s.c, (*pt).s.d, (*pt).name, (*pt).num);
printf("%d %c %f %s %d\n",pt->s.a,pt->s.c,pt->s.d,pt->name,pt->num);
return 0;
}
【注意】数组名指向的是第一个元素的地址，所以可以直接将数组名赋值给指针变量。但是结构体变量的变量名并不是指向该结构体的地址，所以要使用取地址运算符（&）才能获取其地址。
如上面的：
struct T*pt = &t;//拿到地址的方式
通过上面的例子我们也可以发现，通过结构体指针访问结构体成员有以下两种方法：
（1）(*结构体指针).成员名
（2）结构体指针->成员名
第一种由于点号运算符（.)比指针的取值运算符（*）优先级高，所以要使用小口号先对指针进行解引用，让它变成该结构体变量，再用点运算符取访问其成员。
以上两种方法在实现的时候完全等价。但是，切记，点号（.)只能用于结构体，而箭头（->）只能用于结构体指针。
【打印结果一样】
当二者皆可用的时候，优先采用第二种方法，因为箭头具有指向性，很直观的就可以把它与指针联系起来了。
六、结构体传参
函数调用的时候，参数的传递就是值传递的过程，也就是将实参传给形参的过程。所以，结构体变量可以作为函数的参数传递，两个相同结构体类型的结构体变量也支持直接赋值。
struct S
{
int arr[100];
int num;
char ch;
double d;
};
//结构体传参
void print1(struct S ss)
{
printf("%d %d %d %c %1f", ss.arr[0],ss.arr[2],ss.num,ss.ch,ss.d);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S*ps)
{
printf("%d %d %d %c %1f", ps->arr[0], ps->arr[2], ps->num, ps->ch, ps->d);
}
int main()
{
struct S s = { {1,2,3,4,5}, 100, 'w',3.14 };
print1(s);//传结构体
print2(&s);//传地址
return 0;
}
可以看到，确实把参数传递过去了。
那么，上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？
答案是：首选print2函数。 原因：
函数传参的时候，参数是需要压栈的。 如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。
因此，结构体传参的时候，要传结构体的地址。
总结
本文介绍的是C语言结构体的一些基础知识，结构体的内容还远远不止这些，在以后学习到了更深的内容之后，或许会再写一篇博客深入介绍。此外，本文参考了小甲鱼的《零基础入门学习C语言》一书，以及网上的部分资料，与自己在学习听课时的笔记，梳理而成。其中或有遗漏之处，或内容的来源，或讲解的疏漏，还请看到的大家多多包含与见谅！
希望能对看到的大家有所帮助！
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