C语言 - 结构体初识

Posted 2021-06-11 跳动的bit

文章目录

• 前言
• 一、什么是结构体
• 二、结构体创建和初始化
• • 1、结构体的创建
  • 2、结构体成员嵌套
  • 3、结构体初始化
• 三、结构体成员访问
• 四、函数(结构体)传参
• • 1、结构体传值和传址
  • 2、比较函数(结构体)传值和传址
• 五、拓展
• • 1、栈的原理
  • 2、代码实例

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：