C语言学习知识结构体(struct)常见使用方法

C语言结构体（struct）常见使用方法
基本定义：结构体，通俗讲就像是打包封装，把一些有共同特征（比如同属于某一类事物的属性，往往是某种业务相关属性的聚合）的变量封装在内部，通过一定方法访问修改内部变量。

结构体定义：
第一种：只有结构体定义
[cpp]view plain copy
1.struct stuff{
2.char job[20];
3.int age;
4.float height;
5.};
第二种：附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义
[cpp]view plain copy
1.//直接带变量名Huqinwei
2.struct stuff{
3.char job[20];
4.int age;
5.float height;
6.}Huqinwei;
也许初期看不习惯容易困惑，其实这就相当于：
[cpp]view plain copy
1.struct stuff{
2.char job[20];
3.int age;
4.float height;
5.};
6.struct stuff Huqinwei;
第三种：如果该结构体你只用一个变量Huqinwei，而不再需要用
[cpp]view plain copy
1.struct stuff yourname;
去定义第二个变量。

那么，附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种：
[cpp]view plain copy
1.struct{
2.char job[20];
3.int age;
4.float height;
5.}Huqinwei;
把结构体名称去掉，这样更简洁，不过也不能定义其他同结构体变量了——至少我现在没掌握这种方法。

结构体变量及其内部成员变量的定义及访问：
绕口吧？要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。

就像刚才的第二种提到的，结构体变量的声明可以用：
[cpp]view plain copy
1.struct stuff yourname;
其成员变量的定义可以随声明进行：
[cpp]view plain copy
1.struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};
也可以考虑结构体之间的赋值：
[cpp]view plain copy
1.struct stuff faker = Huqinwei;
2.//或 struct stuff faker2;
3.// faker2 = faker;
4.打印，可见结构体的每一个成员变量一模一样
如果不使用上边两种方法，那么成员数组的操作会稍微麻烦（用for循环可能好点）[cpp]view plain copy
1.Huqinwei.job[0] = 'M';
2.Huqinwei.job[1] = 'a';
3.Huqinwei.age = 27;
4.nbsp;Huqinwei.height = 185;
结构体成员变量的访问除了可以借助符号"."，还可以用"->"访问（下边会提）。

引用（C++）、指针和数组：
首先是引用和指针：
[cpp]view plain copy
1.int main()
2.{
3.struct stuff Huqinwei;
4.
5.struct stuff &ref = Huqinwei;
6. ref.age = 100;
7. printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
8. printf("ref.age is %d\n",ref.age);
9.
10.struct stuff *ptr = &Huqinwei;
11. ptr->age = 200;
12. printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
13. printf("ptr->age is %d\n",Huqinwei.age);
14.//既然都写了，把指针引用也加上吧
15.struct stuff *&refToPtr = ptr;
16. refToPtr->age = 300;
17. printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
18. printf("refToPtr->age is %d\n",refToPtr->age);
19.
20.
21.}
更正：之前给引用的初始化语句写错了，而且没注明引用是纯C中没有的东西（在这么个以C为幌子的博客中）。

引用是C++特有的一个机制，必须靠编译器支撑，至于引用转换到C中本质是什么，我有个帖子写过
结构体也不能免俗，必须有数组：
[cpp]view plain copy
1.struct test{
2.int a[3];
3.int b;
4.};
5.//对于数组和变量同时存在的情况，有如下定义方法：
6.struct test student[3] = {{{66,77,55},0},
7. {{44,65,33},0},
8. {{46,99,77},0}};
9.//特别的，可以简化成：
10.struct test student[3] = {{66,77,55,0},
11. {44,65,33,0},
12. {46,99,77,0}};
变长结构体
可以变长的数组
[cpp]view plain copy
1.#include <stdio.h>
2.#include <malloc.h>
3.#include <string.h>
4.typedef struct changeable{
5.int iCnt;
6.char pc[0];
7.}schangeable;
8.
9.main(){
10. printf("size of struct changeable : %d\n",sizeof(schangeable));
11.
12. schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable)
+ 10*sizeof(char));
13. printf("size of pchangeable : %d\n",sizeof(pchangeable));
14.
15. schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable
) + 20*sizeof(char));
16. pchangeable2->iCnt = 20;
17. printf("pchangeable2->iCnt : %d\n",pchangeable2->iCnt);
18. strncpy(pchangeable2->pc,"hello world",11);
19. printf("%s\n",pchangeable2->pc);
20. printf("size of pchangeable2 : %d\n",sizeof(pchangeable2));
21.}
运行结果
[cpp]view plain copy
1.size of struct changeable : 4
2.size of pchangeable : 4
3.pchangeable2->iCnt : 20
4.hello world
5.size of pchangeable2 : 4
结构体本身长度就是一个int长度（这个int值通常只为了表示后边的数组长度），后边的数组长度不计算在内，但是该数组可以直接使用。

（说后边是个指针吧？指针也占长度！这个是不占的！原理很简单，这个东西完全是数组后边的尾巴，malloc开辟的是一片连续空间。

其实这不应该算一个机制，感觉应该更像一个技巧吧）
20160405补充：
非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义弹性（flexible）变量，必须明确大小。

弹性数组在结构体中，下面的形式是唯一允许的：
[cpp]view plain copy
1.struct s
2.{
3.int a;
4.char b[] ;
5.};
顺序颠倒会让b和a数据重合，会在编译时不通过。

char b[] = "hell";也不行（C和C++都不行）
少了整型变量a又会让整个结构体长度为0，compiler不允许编译通过！不同的是，其实C++形式上是允许空结构体的，本质上是通过机制避免了纯空结构体和类对象，自动给空结构体对象分配一个字节（sizeof（）返回1）方便区分对象，避免地址重合！所以呢，C如
果有空结构体，定义两个（或一打，或干脆一个数组）该结构体的变量（对象），地址是完全一样的！·！！！！！！！！调试看程序运行，这些语句其实都被当屁放了，根本没有运行，没有实际意义，C 压根不支持空结构体这种东西（或者说我也没想好什么场合有用）
[cpp]view plain copy
1.struct s2
2.{
3.// char a[] = "hasd" ;
4.// int c;
5.};
6.int main()
7.{
8.struct s2 s22;
9.struct s2 s23;
10.struct s2 s24;
11.struct s2 s25;
12.}
例外的是，C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间（可能怕和变长结构体机制产生某种冲突，比如大
小怎么算）:
[cpp]view plain copy
1.struct s
2.{
3.char b[] ;
4.};
[cpp]view plain copy
1.struct s
2.{
3.// char b[] ;
4.};
C++中两者是不一样的，空的结构体反而“大”（sizeof()返回1）
20160321补充：这个机制利用了一个非常重要的特性——数组和指针的区别！数组和指针在很多操作上是一样的，但是本质不一样。

最直观的，指针可以改指向，数组不可以，因为数组占用的每一个内存地址都用来保存变量或者对象，而指针占用的内存地址保存的是一个地址，数组没有单独的保存指向地址的这样一个结构。

数组的位置是固定的，正如指针变量自身的位置也是固定的，改的是指针的值，是指向的目标地址，而因为数组不存储目标地址，所以改不了指向。

企图把地址强制赋值给数组的话，也只是说把指针赋值给数组，类型不兼容。

结构体嵌套：
结构体嵌套其实没有太意外的东西，只要遵循一定规律即可：
[cpp]view plain copy
1.//对于“一锤子买卖”，只对最终的结构体变量感兴趣，其中A、B也可删，不过最好带着
2.struct A{
3.struct B{
4.int c;
5. }
6. b;
7.}
8.a;
9.//使用如下方式访问：
10.a.b.c = 10;
特别的,可以一边定义结构体B，一边就使用上：
[cpp]view plain copy
1.struct A{
2.struct B{
3.int c;
4. }b;
5.
6.struct B sb;
7.
8.}a;
使用方法与测试：
[cpp]view plain copy
1. a.b.c = 11;
2. printf("%d\n",a.b.c);
3. a.sb.c = 22;
4. printf("%d\n",a.sb.c);
5.结果无误。

但是如果嵌套的结构体B是在A内部才声明的，并且没定义一个对应的对象实体b，这个结构体B的大小还是不算进结构体A中。

结构体与函数：
关于传参，首先：
[cpp]view plain copy
1.void func(int);
2.func(a.b.c);
把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用，是不用脑子就想到的一种方法。

另外两种就是传递副本和指针了：
[cpp]view plain copy
1.//struct A定义同上
2.//设立了两个函数，分别传递struct A结构体和其指针。

3.void func1(struct A a){
4. printf("%d\n",a.b.c);
5.}
6.void func2(struct A* a){
7. printf("%d\n",a->b.c);
8.}
9.main(){
10. a.b.c = 112;
11.struct A * pa;
12. pa = &a;
13. func1(a);
14. func2(&a);
15. func2(pa);
16.}
占用内存空间：
struct结构体，在结构体定义的时候不能申请内存空间，不过如果是结构体变量，声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象，对象才分配内存（不过严格讲，作为代码段，结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么？当然，这是另外一个范畴的话题）。

结构体的大小通常（只是通常）是结构体所含变量大小的总和，下面打印输出上述结构体的size：
[cpp]view plain copy
1. printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man));
2. printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));
3.结果毫无悬念，都是28：分别是char数组20，int变量4，浮点变量
4.
下边说说不通常：
对于结构体中比较小的成员，可能会被强行对齐，造成空间的空置，这和读取内存的机制有关，为了效率。

通常32位机按4字节对齐，小于的都当4字节，有连续小于4字节的，可以不着急对齐，等到凑够了整，加上下一个元素超出一个对齐位置，才开始调整，比如3+2或者1+4，后者都需要另起（下边的结构体大小是8bytes），相关例子就多了，不赘述。

[cpp]view plain copy
1.struct s
2.{
3.char a;
4.short b;
5.int c;
6.}
相应的，64位机按8字节对齐。

不过对齐不是绝对的，用#pragma pack()可以修改对齐，如果改成1，结构体大小就是实实在在的成员变量大小的总和了。

和C++的类不一样，结构体不可以给结构体内部变量初始化，。

如下，为错误示范：
[cpp]view plain copy
1.#include<stdio.h>
2.//直接带变量名Huqinwei
3.struct stuff{
4.// char job[20] = "Programmer";
5.// char job[];
6.// int age = 27;
7.// float height = 185;
8.}Huqinwei;
PS：结构体的声明也要注意位置的，作用域不一样。

C++的结构体变量的声明定义和C有略微不同，说白了就是更“面向对象”风格化，要求更低。