C语言 - 结构体初识

简介: C语言 - 结构体初识

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前言

在C语言初阶也不会过多的去了解,而在C语言进阶这个专栏会结合枚举、联合体一起了解

一、什么是结构体

结构体是一些值的集合,这些值称为成员变量,每个成员变量都可以是不同类型的变量(标量、数组、指针、其它结构体等)。相反数组只能是一组相同类型的元素的集合。

结构体可以描述一个复杂对象不同类型信息,这是数组无法做到的

二、结构体创建和初始化

1、结构体的创建

//结构体类型的创建 -> struct Stu:结构体关键字+结构体标签就是结构体类型
struct Stu1
{
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
};
int main()
{
  //有了类型就可以定义变量
  //结构体类型+变量可以创建一个对象;s是局部变量
  struct Stu1 s;
  return 0;
}

上面是在main函数内部定义结构体变量的,但其实结构体支持在创建的时候定义变量的。这里要注意的是在main函数内部定义的结构体变量是局部变量,而在结构体后面顺带定义的结构体变量是全局变量

struct Stu2
{
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
}s1, s2;//定义变量:s1和s2和s3也是结构体变量,也是全局变量
struct Stu2 s3;
int main()
{
  return 0;
}

小结:1、结构体的创建struct +标签,这是类型

   2、使用结构体类型定义变量时:

      2.1、在main函数内部定义 -> 局部变量

      2.2、在main函数外部定义 -> 全局变量

      2.3、在创建结构体类型时,顺带在结构体后定义变量 -> 结构体

2、结构体成员嵌套

struct Stu1
{
  struct Stu1 p;//err:结构体的成员不可以是自身
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
};
int main()
{
  struct Stu1 s;
  return 0;
}

struct A
{
  char c;
  short s;
  double d;
};
struct Stu1
{
  struct A a;//结构体的成员可以是其它结构体,但是不能是其本身
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
};
int main()
{
  struct Stu1 s;
  return 0;
}

3、结构体初始化

struct A
{
  char c;
  short s;
  double d;
};
struct Stu1
{
  struct A a;
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
};
int main()
{
  //注意结构体的初始化用{}括起来,里面初始化为对应的值;而对于嵌套结构体则是再套一个{}
  struct Stu1 s = {{'w', 20, 3.14}, "李四", 18, "202306030033"};
  return 0;
}

三、结构体成员访问

对于结构体成员的访问有2个操作符,之间在了解作符时有了解过:.   ->

#include<stdio.h>
struct A
{
  char c;
  short s;
  double d;
};
struct Stu1
{
  struct A a;
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
};
int main()
{
  struct Stu1 s = {{'w', 20, 3.14}, "李四", 18, "202306030033"};
  //.
  printf("%c\n", s.a.c);//w
  printf("%s\n", s.id);//202306030033
  //->
  struct Stu1* ps = &s; 
  printf("%c\n", *(ps).a.c)//w 
  printf("%c\n", ps -> a.c);//w
  return 0;
}

小结:结构体访问成员

   1、结构体变量名 . 成员名

   2、*(指向结构体变量的地址的指针) . 成员名

   3、指向结构体变量的地址的指针 -> 成员名

四、函数(结构体)传参

1、结构体传值和传址

#include<stdio.h>
struct A
{
  char c;
  short s;
  double d;
};
struct Stu1
{
  struct A a;
  char name[20];
  int age;
  char id[20];
};
void print1(struct Stu1 t)//使用对应的结构体类型变量来接收
{
  printf("%c %d %lf %s %d %s\n", t.a.c, t.a.s, t.a.d, t.name, t.age, t.id);
}
void print2(struct Stu1* ps)//使用对应的结构体类型指针来接收
{
  printf("%c %d %lf %s %d %s\n", ps -> a.c, ps -> a.s, ps -> a.d, ps -> name, ps -> age, ps -> id);
}
int main()
{
  struct Stu1 s = {{'w', 20, 3.14}, "李四", 18, "202306030033"};
  //写1个函数打印s的内容,这里有2个版本
  print1(s);
  print2(&s);
  return 0;
}

2、比较函数(结构体)传值和传址

分析:

就拿上面的print1和print2来说:

其1从时间和空间的效率上来说:print1是传值,形参要拷贝1份与实参相同大小的空间来接收实参的参数,有空间和时间上的浪费;print2是传址,而对于地址来说,无非就是4或8个字节。所以传址比传值更节省成本(函数在传参的时候,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,参数压栈的系统开销较大,所以会导致性能的下降)


其2从安全的角度来思考:如果不想改变结构体的值的情况,传值并不会改变实参,而传址会改变实参,所以相对来说传值更安全,但是如果传址也不想改变结构体的值时,也可以使用const来限定


其3从权限的角度来思考:如果想要改变结构体的值时,传值不能完成;但是传址能完成 。所以传址比传值的权限更大,功能更多。


所以整体来说,在结构体传参的时候,要优先传址

五、拓展

1、栈的原理

2、代码实例

每1个函数调用和局部变量的定义都会在内存的栈区上开辟1块空间

#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
  int z = 0;
  z = x + y;
  return z;
}
int main()
{
  int a = 3;
  int b = 5;
  int c = 0;
  int c = Add(a, b)//大多数的编译器传参都是从右向左传参的
  return 0;
}

图解:


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