C语言中结构体的定义

结构体是由不同数据类型组织在一起而构成的一种数据类型，因而一个结构体有多个数据项，每个数据项的类型可不相同。

一、结构体的说明及变量的定义

1．结构体类型的说明

由于结构体类型不是C语言提供的标准类型，为了能够使用结构体类型，必须先说明结构体类型，描述构成结构体类型的数据项（也称成员），以及各成员的类型。其说明形式为：

     struct  结构体名

       {

  数据类型    成员1；

 

  数据类型    成员n；

}；

其中，struct是关键字，后面是结构体类型名，两者一起构成了结构体数据类型的标识符。结构体的所有成员都必须放在一对大括号之中，每个成员的形式为：

          数据类型     成员名；

同一结构体中不同的成员不能使用相同的名字，但不同结构体类型中的成员名可以相同。大括号后面的分号“；”不能省略。如：

     struct  person

{

   char  name[10];

   char  sex;

   int   age;

   int   stature;

};

这里定义了一个结构体类型 person，该类型由4个成员构成。

注意：

结构体类型说明中，只是描述该结构体类型的成员，说明了一种数据类型，并不分配空间。要使用说明的结构体类型，必须定义相应的变量，才会分配空间。

2．结构体变量的定义

结构体变量的定义有以下几种形式：

      结构体类型的说明与定义分开。例如说明了struct  person之后，可以定义相应的变量：

      struct  person  p1, p2;

定义了两个struct person变量，每个变量按结构类型中的成员分配相应的空间，每一个结构体变量所分配空间为所有成员占用空间之和。如p1、p2所占用空间都为15byte。

   说明结构体类型的同时定义相应变量。如：

struct   teacher

  {

  int number;

 char  name[10];

 char  sex;

 char  profession[6];

}t1, t2;

在说明struct teacher类型的同时，定义了相应的两个变量t1、t2。

    直接定义结构体变量，没有结构体类型名。如：

struct

 {

  int  No;

  char name[10];

  char sex;

  int  age;

}s1, s2;

    定义两个结构体变量s1、s2，他们都有4个成员，每个变量都占用15byte，但与第2种方式不同，没有给出结构体名，因而无法在其他地方再次使用该结构体类型定义别的变量。

3．结构体定义的嵌套

    结构体类型的成员除了可以使用基本数据类型之外，还可以是其他类型，如上面例子中以数组作为成员。当然一个结构体类型的成员其类型也可以是另外一个结构体类型，这种结构体类型被称作结构体的嵌套。

如：  struct  date

      {

  int  year;

  int  month;

  int  day;

};

        struct  student

         {

  int  no;

  char name[10];

  char  sex;

  struct  date  birthday;

};

结构体struct student的成员birthday就是另外一个结构体struct date类型。

     如果需要定义多个具有相同形式的结构变量时用这种方法比较方便, 它先作 结构说明, 再用结构名来定义变量。

例如:

     struct string Tianyr, Liuqi, ...;

    如果省略结构名, 则称之为无名结构, 这种情况常常出现在函数内部, 用这种结构时前面的例子变成:

     struct

     {

          char name[8];

          int age;

          char sex[2];

          char depart[20];

          float wage1, wage2, wage3, wage4, wage5;

     } Tianyr, Liuqi;

二 . 结构变量的使用

    结构是一个新的数据类型, 因此结构变量也可以象其它类型的变量一样赋值、运算, 不同的是结构变量以成员作为基本变量。  结构成员的表示方式为:

          结构变量.成员名

       如果将"结构变量.成员名"看成一个整体,  则这个整体的数据类型与结构中该成员的数据类型相同, 这样就可像前面所讲的变量那样使用。

     下面这个例子定义了一个结构变量, 其中每个成员都从键盘接收数据, 然后

     对结构中的浮点数求和, 并显示运算结果, 同时将数据以文本方式存入一个名为wage.dat的磁盘文件中。请注意这个例子中不同结构成员的访问。

    例1:

     ＃include 

     main()

     {

          struct{                  

               char name[8];

               int age;

               char sex[2];

               char depart[20];

               float wage1, wage2, wage3, wage4, wage5;

          }a;

          FILE *fp;

          float wage;

          char c=’Y’;

          fp="fopen"("wage.dat", "w");         

          while(c==’Y’||c==’y’)                        

          {

               printf("/nName:");

               scanf("%s", a.name);     

               printf("Age:");

               scanf("%d", &a.wage);    

               printf("Sex:");

               scanf("%d", a.sex);

               printf("Dept:");

               scanf("%s", a.depart);

               printf("Wage1:");

               scanf("%f", &a.wage1);   

               printf("Wage2:");

               scanf("%f", &a.wage2);

               printf("Wage3:");

               scanf("%f", &a.wage3);

               printf("Wage4:");

               scanf("%f", &a.wage4);

               printf("Wage5:");

               scanf("%f", &a.wage5);

              

wage=a.wage1+a.wage2+a.wage3+a.wage4+a.wage5;

               printf("The sum of wage is

%6.2f/n", wage);

               fprintf(fp, "sM%4s0s.2f/n",   a.name, a.age, a.sex, a.depart, wage);

               while(1)

               {

                    printf("Continue?");

                    c="getche"();

                   

if(c==’Y’||c==’y’||c==’N’||c==’n’)

                         break;

               }

          }

          fclose(fp);

     }

 

  三. 结构数组和结构指针

    结构是一种新的数据类型, 同样可以有结构数组和结构指针。

    一、结构数组

    结构数组就是具有相同结构类型的变量集合。假如要定义一个班级40个同学的姓名、性别、年龄和住址, 可以定义成一个结构数组。如下所示:

     struct{

          char name[8];

          char sex[2];

          int age;

          char addr[40];

     }student[40];

    也可定义为:

     struct string{

          char name[8];

          char sex[2];

          int age;

          char addr[40];

     };

     struct string student[40];

    需要指出的是结构数组成员的访问是以数组元素为结构变量的, 其形式为:

          结构数组元素.成员名

    例如:

      student[0].name

      student[30].age

     实际上结构数组相当于一个二维构造, 第一维是结构数组元素, 每个元素是 一个结构变量, 第二维是结构成员。

    注意:

    结构数组的成员也可以是数组变量。

    例如:

     struct a

     {

          int m[3][5];

          float f;

          char s[20];

     }y[4];

    为了访问结构a中结构变量y[2]的这个变量, 可写成

       y[2].m[1][4] 
 四、结构指针

    结构指针是指向结构的指针。它由一个加在结构变量名前的"*" 操作符来定义, 例如用前面已说明的结构定义一个结构指针如下:

     struct string{

          char name[8];

          char sex[2];

          int age;

          char addr[40];

     }*student;

    也可省略结构指针名只作结构说明, 然后再用下面的语句定义结构指针。

      struct string *student;

    使用结构指针对结构成员的访问, 与结构变量对结构成员的访问在表达方式上有所不同。结构指针对结构成员的访问表示为:

       结构指针名->结构成员

    其中"->"是两个符号"-"和">"的组合, 好象一个箭头指向结构成员。例如要给上面定义的结构中name和age赋值, 可以用下面语句:

     strcpy(student->name, "Lu G.C");

     student->age=18;

    实际上, student->name就是(*student).name的缩写形式。

    需要指出的是结构指针是指向结构的一个指针, 即结构中第一个成员的首地址, 因此在使用之前应该对结构指针初始化, 即分配整个结构长度的字节空间,这可用下面函数完成, 仍以上例来说明如下:

     student=(struct string*)malloc(size of

(struct string));

    size of (struct string)自动求取string结构的字节长度,

malloc() 函数定义了一个大小为结构长度的内存区域, 然后将其诈地址作为结构指针返回。

    注意:

    1. 结构作为一种数据类型,  因此定义的结构变量或结构指针变量同样有局部变量和全程变量, 视定义的位置而定。

    2. 结构变量名不是指向该结构的地址, 这与数组名的含义不同,  因此若需要求结构中第一个成员的首地址应该是&[结构变量名]。

    4. 结构的复杂形式

    一、嵌套结构

    嵌套结构是指在一个结构成员中可以包括其它一个结构, Turbo C 允许这种嵌套。

    例如: 下面是一个有嵌套的结构

     struct string{

          char name[8];

          int age;

          struct addr address;

     } student;

    其中: addr为另一个结构的结构名, 必须要先进行, 说明, 即

     struct addr{

          char city[20];

          unsigned lon zipcode;

          char tel[14];

     }

    如果要给student结构中成员address结构中的zipcode赋值, 则可写成:student.address.zipcode=200001;

    每个结构成员名从最外层直到最内层逐个被列出, 即嵌套式结构成员的表达方式是:

      结构变量名.嵌套结构变量名.结构成员名

    其中: 嵌套结构可以有很多, 结构成员名为最内层结构中不是结构的成员名。

 

   五、位结构

    位结构是一种特殊的结构, 在需按位访问一个字节或字的多个位时, 位结构比按位运算符更加方便。位结构定义的一般形式为:

     struct位结构名{

          数据类型 变量名: 整型常数;

          数据类型 变量名: 整型常数;

     } 位结构变量;

    其中: 数据类型必须是int(unsigned或signed)。 整型常数必须是非负的整数, 范围是0~15, 表示二进制位的个数, 即表示有多少位。变量名是选择项, 可以不命名, 这样规定是为了排列需要。

    例如: 下面定义了一个位结构。

     struct{

          unsigned incon: 8; 

          unsigned txcolor:4;

          unsigned bgcolor:3;

          unsigned blink: 1; 

     }ch;

    位结构成员的访问与结构成员的访问相同。

    例如: 访问上例位结构中的bgcolor成员可写成:

      ch.bgcolor

 

    注意:

    1. 位结构中的成员可以定义为unsigned, 也可定义为signed,  但当成员长度为1时, 会被认为是unsigned类型。因为单个位不可能具有符号。

    2. 位结构中的成员不能使用数组和指针, 但位结构变量可以是数组和指针,如果是指针, 其成员访问方式同结构指针。

    3. 位结构总长度(位数), 是各个位成员定义的位数之和,  可以超过两个字节。

    4. 位结构成员可以与其它结构成员一起使用。

    例如:

     struct info{

          char name[8];

          int age;

          struct addr address;

          float pay;

          unsigned state: 1;

          unsigned pay: 1;

          }workers;’

    上例的结构定义了关于一个工从的信息。其中有两个位结构成员, 每个位结构成员只有一位, 因此只占一个字节但保存了两个信息, 该字节中第一位表示工人的状态, 第二位表示工资是否已发放。由此可见使用位结构可以节省存贮空间。