【C语言】21-结构体
说明：这个C语言专题，是学习iOS开发的前奏。也为了让有面向对象语言开发经验的程序员，能够快速上手C语言。如果你还没有编程经验，或者对C语言、iOS开发不感兴趣，请忽略
C语言的核心部分都说得七七八八了，相信大家已经对C语言的基本数据类型(char\int\float)、数组、指针都很熟悉了，今天来学习C语言中另外一种数据类型：结构体。在iOS开发中，结构体是经常用到的数据类型，使用频率不亚于指针，所以需要重视，不过用法非常简单。
一、什么是结构体
* 在第八讲的时候已经介绍了C语言中的数组，用法跟其他语言差不多。当一个整体由多个数据构成时，我们可以用数组来表示这个整体，但是数组有个特点：内部的每一个元素都必须是相同类型的数据。
* 在实际应用中，我们通常需要由不同类型的数据来构成一个整体，比如学生这个整体可以由姓名、年龄、身高等数据构成，这些数据都具有不同的类型，姓名可以是字符串类型，年龄可以是整型，身高可以是浮点型。
* 为此，C语言专门提供了一种构造类型来解决上述问题，这就是结构体，它允许内部的元素是不同类型的。
二、结构体的定义
1.定义形式
结构体内部的元素，也就是组成成分，我们一般称为"成员"。
结构体的一般定义形式为：
1 struct 结构体名{
2
3 类型名1 成员名1;
4
5 类型名2 成员名2;
6
7 ……
8
9 类型名n 成员名n;
10
11 };
struct是关键字，是结构体类型的标志。
2.举例
比如，我们定义一个学生
struct Student {
char *name; // 姓名
int age; // 年龄
float height; // 身高
};
上面定义了一个叫做Student的结构体，共有name、age、height3个成员。呵呵，看到这里是否有点面向对象的味道呢，其实这跟面向对象完全是两码事，只能说感觉有点像。
三、结构体变量的定义
前面只是定义了名字为Student的结构体类型，并非定义了一个结构体变量，就像int一样，只是一种类型。
接下来定义一个结构体变量，方式有好多种。
1.先定义结构体类型，再定义变量
1 struct Student {
2 char *name;
3 int age;
4 };
5
6 struct Student stu;
第6行定义了一个结构体变量，变量名为stu。struct和Student是连着使用的。
2.定义结构体类型的同时定义变量
struct Student {
char *name;
int age;
} stu;
结构体变量名为stu
3.直接定义结构体类型变量，省略类型名
struct {
char *name;
int age;
} stu;
结构体变量名为stu
四、结构体的注意点
1.不允许对结构体本身递归定义
如下做法是错误的，注意第3行
1 struct Student {
2 int age;
3 struct Student stu;
4 };
2.结构体内可以包含别的结构体
1 struct Date {
2 int year;
3 int month;
4 int day;
5 };
6
7 struct Student {
8 char *name;
9 struct Date birthday;
10 };
注意第9行
3.定义结构体类型，只是说明了该类型的组成情况，并没有给它分配存储空间，就像系统不为int类型本身分配空间一样。只有当定义属于结构体类型的变量时，系统才会分配存储空间给该变量
1 struct Student {
2 char *name;
3 int age;
4 };
5
6 struct Student stu;
第1~4行并没有分配存储空间，当执行到第6行时，系统才会分配存储空间给stu变量。
4.结构体变量占用的内存空间是其成员所占内存之和，而且各成员在内存中按定义的顺序依次排列
比如下面的Student结构体：
1 struct Student {
2 char *name; // 姓名
3 int age; // 年龄
4 float height; // 身高
5 };
在16位编译器环境下，一个Student变量共占用内存：2 + 2 + 4 = 8字节。
五、结构体的初始化
将各成员的初值，按顺序地放在一对大括号{}中，并用逗号分隔，一一对应赋值。
比如初始化Student结构体变量stu
1 struct Student {
2 char *name;
3 int age;
4 };
5
6 struct Student stu = {"MJ", 27};
struct Student stu;
stu = {"MJ", 27};
六、结构体的使用
1.一般对结构体变量的操作是以成员为单位进行的，引用的一般形式为：结构体变量名.成员名
1 struct Student {
2 char *name;
3 int age;
4 };
5
6 struct Student stu;
7
8 // 访问stu的age成员
9 stu.age = 27;
第9行对结构体的age成员进行了赋值。"."称为成员运算符，它在所有运算符中优先级最高
2.如果某个成员也是结构体变量，可以连续使用成员运算符"."访问最低一级成员
1 struct Date {
2 int year;
3 int month;
4 int day;
5 };
6
7 struct Student {
8 char *name;
9 struct Date birthday;
10 };
11
12 struct Student stu;
13
14 stu.birthday.year = 1986;
15 stu.birthday.month = 9;
16 stu.birthday.day = 10;
注意第14行以后的代码
3.相同类型的结构体变量之间可以进行整体赋值
1 struct Student {
2 char *name;
3 int age;
4 };
5
6 struct Student stu1 = {"MJ", 27};
7
8 // 将stu1直接赋值给stu2
9 struct Student stu2 = stu1;
10
11 printf("age is %d", stu2.age);
注意第9行。输出结果为：
七、结构体数组
1.定义
跟结构体变量一样，结构体数组也有3种定义方式
struct Student {
char *name;
int age;
};
struct Student stu[5]; //定义1
struct Student {
char *name;
int age;
} stu[5]; //定义2
struct {
char *name;
int age;
} stu[5]; //定义3
上面3种方式，都是定义了一个变量名为stu的结构体数组，数组元素个数是5
2.初始化
struct {
char *name;
int age;
} stu[2] = { {"MJ", 27}, {"JJ", 30} };
也可以用数组下标访问每一个结构体元素，跟普通数组的用法是一样的
八、结构体作为函数参数
将结构体变量作为函数参数进行传递时，其实传递的是全部成员的值，也就是将实参中成员的值一一赋值给对应的形参成员。因此，形参的改变不会影响到实参。
1 #include <stdio.h>
2
3 // 定义一个结构体
4 struct Student {
5 int age;
6 };
7
8 void test(struct Student stu) {
9 printf("修改前的形参：%d \n", stu.age);
10 // 修改实参中的age
11 stu.age = 10;
12
13 printf("修改后的形参：%d \n", stu.age);
14 }
15
16 int main(int argc, const char * argv[]) {
17
18 struct Student stu = {30};
19 printf("修改前的实参：%d \n", stu.age);
20
21 // 调用test函数
22 test(stu);
23
24
25 printf("修改后的实参：%d \n", stu.age);
26 return 0;
27 }
* 首先在第4行定义了一个结构体类型Student
* 在第18行定义了一个结构体变量stu，并在第22行将其作为实参传入到test函数
输出结果为：
，形参是改变了，但是实参一直没有变过
九、指向结构体的指针
* 每个结构体变量都有自己的存储空间和地址，因此指针也可以指向结构体变量
* 结构体指针变量的定义形式：struct 结构体名称 *指针变量名
* 有了指向结构体的指针，那么就有3种访问结构体成员的方式
- 结构体变量名.成员名
- (*指针变量名).成员名
- 指针变量名->成员名
1 #include <stdio.h>
2
3 int main(int argc, const char * argv[]) {
4 // 定义一个结构体类型
5 struct Student {
6 char *name;
7 int age;
8 };
9
10 // 定义一个结构体变量
11 struct Student stu = {"MJ", 27};
12
13 // 定义一个指向结构体的指针变量
14 struct Student *p;
15
16 // 指向结构体变量stu
17 p = &stu;
18
19 /*
20 这时候可以用3种方式访问结构体的成员
21 */
22 // 方式1：结构体变量名.成员名
23 printf("name=%s, age = %d \n", stu.name, stu.age);
24
25 // 方式2：(*指针变量名).成员名
26 printf("name=%s, age = %d \n", (*p).name, (*p).age);
27
28 // 方式3：指针变量名->成员名
29 printf("name=%s, age = %d \n", p->name, p->age);
30
31 return 0;
32 }
输出结果：