C语言编程（十）

墨蓝 2023-10-07 14:17 4阅读 0赞

好久没更新这个系列了，今天接着说C语言中的结构体部分吧！主要介绍结构体定义、结构体变量定义、结构体变量的初始化、结构体变量之间赋值、结构体数组、结构体指针、结构体嵌套、结构体位段对齐等等。

**知识点1【结构体的定义形式】**

![63b128aa15be4bdba853ec7fd820c144.png][]

![7e72655ddd6f43dca126636ab42b78aa.png][]

**知识点2【结构体变量的定义】**

![684a590170894864868783a23571f5fc.png][]

![63d7edd0c48f4f8b8d578bdaecf153f4.png][]

**知识点3【结构体变量的初始化】**

![16728db510a54f929c6c1e9bd82d1b85.png][]

**知识点4【结构体变量获取键盘输入】**

![06c91304d154433bb8cbce6ee0401392.png][]

运行结果：

![78550ada47c54039a3c430622c2ef779.png][]

**知识点5【结构体变量间的赋值】**

![b53194ee3cc54f4899f1123bc656042e.png][]

运行结果：

![f76db7cadb33405296c1296cf56bbd44.png][]

struct stu tmp;交换俩个结构体变量
    tmp = lucy;
    lucy = bob;
    bob = tmp;

**知识点6【结构体数组】**

![8eacb4b67acb42d68f984fee93245188.png][]

![f303e7d91e98452d8a09fadff77ded3b.png][]

//需求：定义一个结构体数组 有5个元素 获取键盘输入 求取平均年龄

![5299dc557b2f4a01b8fec5d671eaf254.png][]

void test07()  
    {  
     struct stu arr[5];  
        memset(arr, 0,sizeof(arr));  
     int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);  
     //获取键盘输入 
        printf("请输入%d个学生的信息num name age\n",n);  
     int i=0;  
     for ( i = 0; i < n; i++)  
        {  
            scanf("%d %s %d", &arr[i].num, arr[i].name, &arr[i].age);  
        }  
     
     //统计总年龄 
     int sum = 0;  
     for ( i = 0; i < n; i++)  
        {  
            sum += arr[i].age;  
        }  
        printf("平均年龄为:%d\n",sum/n);  
     
     //按年龄 排序 冒泡排 
     for (size_t i = 0; i < n-1; i++)  
        {  
     for (size_t j = 0; j < n-i-1; j++)  
            {  
     if(arr[j].age > arr[j+1].age)//交换 
               {  
     struct stu tmp;  
                   tmp = arr[j];  
                   arr[j] = arr[j+1];  
                   arr[j+1]=tmp;  
               }  
            }    
        }  
        printf("--------------\n");  
     for (i = 0; i < n; i++)  
        {  
            printf("num=%d, name=%s, age=%d\n", \  
            arr[i].num, arr[i].name, arr[i].age);  
        }  
    }

运行结果：

![005de76bb32f43fb914f3ac5ead4283a.png][]

**知识点7【typedef】typedef 给已有的类型 取个别名。**

typedef 不能创造 新的类型。

![2139a69940c94554907255b9aa214a65.png][]

案例：给数组取个别名

![6301b12127934387bdf6cb6ac867d7ad.png][]

案例：给函数指针 取个别名

![bb6d282470314a8f835747a08258d233.png][]

案例：给结构体取个别名

![d1fe8ae0b2ea4a22b23b4d5be2089dc5.png][]

![006788fd24ef4e41ab39301bf81f72d9.png][]

**知识点8【结构体指针】**

typedef struct stu  
    {  
     int num;  
     char name[32];  
     float score;  
    }STU,*STU_P;  
    //STU就是struct stu的类型 
    //STU_P就是struct stu *的类型 
    void test04()  
    {  
        STU lucy={100, "lucy", 99.9f};  
     //STU_P p=&lucy; 
        STU *p = &lucy;  
     
        printf("num = %d,name=%s,score=%f\n", lucy.num, lucy.name,lucy.score );  
     //*p = *&lucy=lucy 
        printf("num = %d,name=%s,score=%f\n", (*p).num, (*p).name,(*p).score );  
     //直接通过p访问lucy成员 
        printf("num = %d,name=%s,score=%f\n", p->num, p->name, p->score );  
     
     //如果.或->左边 是变量 就用.  如果是地址就用-> 
        printf("num = %d,name=%s,score=%f\n", (&lucy)->num, (&lucy)->name, (&lucy)->score );  
    }

运行结果：

![380cbcc71091489a9dff4fda3c81294f.png][]

案例：堆区申请结构体空间

![140c462e00254fa4b06cb3ce4f17b28d.png][]

**知识点9【结构体指针作为函数的参数】**

![5f6448c888fd43f29060b9037a63b5b4.png][]

**知识点10【函数内部操作外部数组】**

typedef struct stu  
    {  
     int num;  
     char name[32];  
     float score;  
    }STU,*STU_P;  
    STU* getSTUArray(int n)  
    {  
     return (STU *)calloc(n,sizeof(STU));  
    }  
    void myInputSTUArray(STU *arr, int n)  
    {  
     int i=0;  
     for(;i < n; i++)  
        {  
            printf("请输入第%d个学生的信息：",i+1);  
     //scanf("%d %s %f", &arr[i].num, arr[i].name, &arr[i].score ); 
            scanf("%d %s %f", &(arr+i)->num, (arr+i)->name, &(arr+i)->score );  
        }  
     return;  
    }  
    void myPrintSTUArray(STU *arr, int n)  
    {  
     int i=0;  
     for(i = 0; i < n; i++)  
        {  
           printf("num=%d,name=%s,score=%f\n", (arr+i)->num, (arr+i)->name, (arr+i)->score );  
        }  
     return;  
    }  
    void test07()  
    {  
        STU *arr = NULL;  
     int n = 0;  
        printf("请输入学生的个数:");  
        scanf("%d", &n);  
     
     //根据学生的个数 从堆区申请结构体数组空间 
        arr = getSTUArray(n);  
     
     //获取键盘输入 
        myInputSTUArray(arr, n);  
     
     //遍历结构体数组 
        myPrintSTUArray(arr, n);  
     
     //释放空间 
     if(arr != NULL)  
        {  
            free(arr);  
            arr=NULL;  
        }  
    }  
    int main(int argc, char const *argv[])  
    {  
        test07();  
     return 0;  
    }

运行结果：

![38625db472344129b1ccd5fb94f5d6d8.png][]

**知识点11【结构体对齐问题】**

![ff738cddf45d4bd3bf871435151298c8.png][]

> 步骤：  
> 1、确定分配单位：每一行应该分配的字节数，由结构体中最大的基本类型的大小决定。  
> 2、确定每个成员的起始位置的偏移量 = 成员的基本类型的整数（0~n）倍  
> 3、收尾工作：结构体的总大小 == 分配单位的整数倍。

![d35f9be037f649d5aa4a7085595e102a.png][]

![cabe29757ba24c249e227ebf6593d04e.png][]

案例：

![format_png][]

![cf6e01980df04d5b824e9c4fc09b6e04.png][]

结构体嵌套结构体：

typedef struct 
    {  
     int x;  
     int y;  
    }DATA3;  
    typedef struct 
    {  
     int a;  
     int b;  
        DATA3 c;//结构体嵌套结构体 
    }DATA4;  
    void test03()  
    {  
     //结构体嵌套结构体：访问到最底层 
        DATA4 data;  
        data.a = 10;  
        data.b = 20;  
        data.c.x = 30;  
        data.c.y = 40;  
        printf("%d\n", data.c.y);  
    }

运行结果：

![1cdeb823f8484ac09ac98cb3e4c172e9.png][]

> 结构体嵌套结构体 的对齐问题  
> 步骤：  
> 1、确定分配单位：每一行应该分配的字节数，由所有结构体中最大的基本类型的大小决定。  
> 2、确定每个成员的起始位置的偏移量 = 成员的基本类型的整数（0~n）倍  
> 结构体成员的偏移量 = 被嵌套的结构体里面最大的基本类型的整数倍  
> 结构体成员中成员偏移量 相对与 被嵌套的结构体  
> 3、收尾工作：结构体的总大小 == 分配单位的整数倍。  
> 结构体成员 的总大小 == 被嵌套的结构体里面最大的基本类型的整数倍

![4166153ea7ec4cb8aa849a30842bbd27.png][]

![14480ab4eed94c52b5021b98933610e2.png][]

案例：

![d9d42ffd672e459a9c3c01e431fff15d.png][]

结构体对齐深思：

![34a5868a14904155a6530fc4c26aca5f.png][]

知识点11【强制类型对齐】

![f0aaf13c4709401f8486a6624dc8c196.png][]

> 步骤：  
> 1、确定分配单位：每一行应该分配的字节数，min(value, 默认分配单位)  
> 2、确定每个成员的起始位置的偏移量 = 成员的基本类型的整数（0~n）倍  
> 3、收尾工作：结构体的总大小 == 分配单位的整数倍。

![f7e7ae84484d4289805f38b9ec9ecb3e.png][]

**知识点12【结构体位段】**

![b0d2f535182b4ab884464b0aeb55b8fe.png][]

位段的使用：

![1a63683b45a6413497b55e59b73cb5e5.png][]

无意义位段：

![92edf9a4e27a43ecbb6b3e25df1f416c.png][]

另起一个储存单元

![232d2d4395c9445498f54c7e00cc902c.png][]

应用场景：

![bd1f9339b18d431ea526d18368d693ee.png][]

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