C语言结构体(struct)用法详解

开发 后端
虽然粉丝最后都理解了,但是仍想趁着这个机会整理一下结构体的用法,希望能够对刚入行的童鞋们有所帮助。

粉丝问答

有个粉丝在群里问了这样一个问题,问题在图中已经标出,如下图。

DQuestsion

头文件的结构体的定义为:

typedef struct{
u8 bmRequestType;
u8 bRequest;
u16 wValue;
u16 wIndex;
u16 wLength;
}USB_Request_Header_t;

虽然粉丝最后都理解了,但是仍想趁着这个机会整理一下结构体的用法,希望能够对刚入行的童鞋们有所帮助。

结构体

在实际的开发过程中,一组数据往往具有不同的数据类型,此时数组是不能够满足需求了。因为数组中各元素的类型必须是一致的。为了解决这个需求,C中给出了另一种数据类型-结构体,每一个成员可以是任意一种数据类型。

定义一个结构体的类型为:

struct 结构名 {
成员列表
};

其中struct后面的叫做结构体名,而struct 结构名叫做结构体类型,只有结构体类型才可以定义变量,结构体名是不能定义变量的。注意}后面是需要加;的。

struct stu {XXX};
stu stu1; //fail
struct stu stu1; //true

三种结构体类型变量说明

结构变量有以下三种方式。

1. 先定义结构,再定义结构变量

struct stu{
int age;
};
struct stu stu1; //定义了变量stu1

2. 定义结构体类型的同时说明变量:

struct stu{
int age;
}stu1;

3. 直接说明结构变量:

struct {
int age;
}stu1;

这种方法和第一种方法相比,就是省略了结构体名,而省略的结构体名,就无法组合结构体类型了,而无这种结构体类型,自然就不能再定义这种结构体类型的变量了。

这种结构体也被称为匿名结构体,即没有结构体名。匿名结构体通常作为结构体成员的一个变量去使用。如下:

struct stu{
int age;
struct {
int month;
}birthday;
}stu1;
sut1.birthday.month = 10; //用法

结构体成员表示方法

struct stu stu1, *pstu1;
pstu1 = &stu1;
stu1.age = 10; //true
(&stu1)->age = 10; //true
pstu1->age = 10; //true
(*pstu1).age = 10; //true
*pstu1.age = 10; //fail

如果对变量访问成员,则使用.运算符,如果是对指针访问成员则使用->运算符。

上例中除了最后一个都是对的。因为.运算符的优先级高于*,所以会先执行pstu1.age,而pstu1是一个指针,不可以使用.运算符去访问,需要正确使用->运算符访问。所以最终会报错。

结构体指针做参数

struct stu stu1;
void fun(struct stu *val);
fun(&stu1);

在这里也有新手误解的地方,在函数入参这一块,传入的是一个指针,并不是说外部一定要先定义一个指针变量struct stu *xxx,然后把xxx传进去。就像下面一样。

struct stu stu1;
struct stu *p_stu1 = &stu1;
fun(p_stu1);

结构体初始化

定义变量的同时初始化

struct stu{
int age;
}stu1 = {18};

先定义在初始化

struct stu stu1,stu2;
stu1.age = 18;
stu2 = stu1; //结构体之间可以直接赋值

常用初始化

在开发过程中,一个结构体之间会存在若干成员,极其复杂。这个时候通常是将成员全部清零,然后再对需要的成员进行构造。

struct stu stu1;
memset(&stu1, 0 ,sizeof(stu1));
XXX_Init(&stu1.xxx);

typedef与struct

常规定义结构体类型需要用struct 结构名的方式,比较繁琐。所以结构体定义往往与typedef相结合使用。

如果使用下面这种方法,结构体名我通常是省略的,因为我已经不打算使用struct方式定义变量了。

typedef struct _stu{
int age;
}STU;

此时STU就等价于struct _stu,只不过换了个名字。

struct _stu stu1;  //true
STU stu2; //true
struct STU stu3; //fail,多了struct
_stu stu4; //fail,缺少struct

前置声明

在定义结构体的时候,往往会碰到这种情况,结构体成员中需要用到此结构体的类型。首先下面定义是正确的,如下:

struct stu {
int age;
struct stu stu2;
}stu1;

如果和typedef一块使用,然后用重新定义的类型。就需要前置声明。

typedef struct stu STU;
struct stu{
int age;
STU stu2;
};

这样成员变量中就不用struct加结构体名的形式定义了,直接可以用STU定义所需变量。

结构体对齐

结构如何对齐呢,使用的是伪指令#pragma

#pragma pack(push,2)
typedef struct stu {
char sex;
int age;
}STU;
#pragma pack(pop)

2代表是以2个字节对齐的,此时sizeof(STU)等于6,因为sex为char型占1个字节,但是指定了两个字节对齐,所以分配给sex的内存实际有两个字节的空间。

注意字节对齐是以2的n次幂对齐的。即1、2、4、8等。不能是3字节对齐。

责任编辑:庞桂玉 来源: C语言与C++编程
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