C语言中的结构体的入门学习教程

C语言中数组允许定义类型的变量，可容纳相同类型的多个数据项，但结构体在C语言编程中，它允许定义不同种类的数据项可供其他用户定义的数据类型。

结构是用来代表一个记录，假设要跟踪图书馆的书籍。可能要跟踪有关每本书以下属性：

Title - 标题
Author - 作者
Subject - 科目
Book ID - 编号

定义结构体
定义一个结构体，必须使用结构体的struct语句。该struct语句定义了一个新的数据类型，程序不止一个成员。struct语句的格式是这样的：

struct [structure tag]{  member definition;  member definition;  ...  member definition;} [one or more structure variables];

结构体(structure)标签是可选的，每个成员的定义是一个正常的变量定义，如 int i; 或 float f; 或任何其他有效的变量的定义。在结构的定义的结尾，最后的分号之前，可以指定一个或多个结构变量，但它是可选的。这里是声明书(Book)的结构方式：

struct Books{  char title[50];  char author[50];  char subject[100];  int  book_id;} book;

访问结构体成员
要访问结构体的任何成员，我们使用成员访问运算符（.）成员访问运算符是编码作为结构体变量名，并且希望访问结构体部件。使用struct关键字来定义结构体类型的变量。以下为例子来解释结构的用法：

#include <stdio.h>#include <string.h> struct Books{  char title[50];  char author[50];  char subject[100];  int  book_id;}; int main( ){  struct Books Book1;    /* Declare Book1 of type Book */  struct Books Book2;    /* Declare Book2 of type Book */   /* book 1 specification */  strcpy( Book1.title, "C Programming");  strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");  Book1.book_id = 6495407;  /* book 2 specification */  strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");  strcpy( Book2.author, "Zara Ali");  strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");  Book2.book_id = 6495700;   /* print Book1 info */  printf( "Book 1 title : %s", Book1.title);  printf( "Book 1 author : %s", Book1.author);  printf( "Book 1 subject : %s", Book1.subject);  printf( "Book 1 book_id : %d", Book1.book_id);  /* print Book2 info */  printf( "Book 2 title : %s", Book2.title);  printf( "Book 2 author : %s", Book2.author);  printf( "Book 2 subject : %s", Book2.subject);  printf( "Book 2 book_id : %d", Book2.book_id);  return 0;}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Book 1 title : C ProgrammingBook 1 author : Nuha AliBook 1 subject : C Programming TutorialBook 1 book_id : 6495407Book 2 title : Telecom BillingBook 2 author : Zara AliBook 2 subject : Telecom Billing TutorialBook 2 book_id : 6495700

结构体作为函数参数
可以传递一个结构作为函数的参数，非常类似传递任何其他变量或指针。访问可以象在上面的例子已经访问类似结构变量的方式：

#include <stdio.h>#include <string.h> struct Books{  char title[50];  char author[50];  char subject[100];  int  book_id;};/* function declaration */void printBook( struct Books book );int main( ){  struct Books Book1;    /* Declare Book1 of type Book */  struct Books Book2;    /* Declare Book2 of type Book */   /* book 1 specification */  strcpy( Book1.title, "C Programming");  strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");  Book1.book_id = 6495407;  /* book 2 specification */  strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");  strcpy( Book2.author, "Zara Ali");  strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");  Book2.book_id = 6495700;   /* print Book1 info */  printBook( Book1 );  /* Print Book2 info */  printBook( Book2 );  return 0;}void printBook( struct Books book ){  printf( "Book title : %s", book.title);  printf( "Book author : %s", book.author);  printf( "Book subject : %s", book.subject);  printf( "Book book_id : %d", book.book_id);}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Book title : C ProgrammingBook author : Nuha AliBook subject : C Programming TutorialBook book_id : 6495407Book title : Telecom BillingBook author : Zara AliBook subject : Telecom Billing TutorialBook book_id : 6495700

指针结构
非常相似定义指针结构，来定义指向任何其他变量，如下所示：

struct Books *struct_yiibaier;

现在，可以存储结构变量的地址在上面定义的指针变量。为了找到一个结构变量的地址，将使用运算符&在结构体的名字之前，如下所示：

struct_yiibaier = &Book1;

访问使用一个指向结构的结构的成员，必须使用 -> 运算符如下：

struct_yiibaier->title;

让我们重新写上面的例子中使用结构指针，希望这将能够让我们更容易地理解概念：

#include <stdio.h>#include <string.h> struct Books{  char title[50];  char author[50];  char subject[100];  int  book_id;};/* function declaration */void printBook( struct Books *book );int main( ){  struct Books Book1;    /* Declare Book1 of type Book */  struct Books Book2;    /* Declare Book2 of type Book */   /* book 1 specification */  strcpy( Book1.title, "C Programming");  strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");  Book1.book_id = 6495407;  /* book 2 specification */  strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");  strcpy( Book2.author, "Zara Ali");  strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");  Book2.book_id = 6495700;   /* print Book1 info by passing address of Book1 */  printBook( &Book1 );  /* print Book2 info by passing address of Book2 */  printBook( &Book2 );  return 0;}void printBook( struct Books *book ){  printf( "Book title : %s", book->title);  printf( "Book author : %s", book->author);  printf( "Book subject : %s", book->subject);  printf( "Book book_id : %d", book->book_id);}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Book title : C ProgrammingBook author : Nuha AliBook subject : C Programming TutorialBook book_id : 6495407Book title : Telecom BillingBook author : Zara AliBook subject : Telecom Billing TutorialBook book_id : 6495700

位字段
位字段允许数据在一个结构体包装。这是特别有用的，当内存或存储数据非常宝贵。典型的例子：

包装几个对象到一个机器语言。例如1位标志能够压缩长度

读取外部的文件格式 - 非标准的文件格式可以读出。例如： 9位整数。

C语言允许我们通过结构定义:bit 长度的变量之后。例如：

struct packed_struct { unsigned int f1:1; unsigned int f2:1; unsigned int f3:1; unsigned int f4:1; unsigned int type:4; unsigned int my_int:9;} pack;

在这里，packed_struct包含6个成员：四个1位标志s f1..f3, 一个 4 位类型和9位my_int。

C语言自动包装上述位字段尽可能紧凑，条件是字段的最大长度小于或等于计算机的整数字长。如果不是这种情况，那么一些编译器可以允许，而其他将重叠存储在下一个字段的存储器。

指针和数组：
这是永远绕不开的话题，首先是引用：

    struct stuff *ref = &Huqinwei;    ref->age = 100;    printf("age is:%d/n",Huqinwei.age);

打印可见变化
指针也是一样的

    struct stuff *ptr;    ptr->age = 200;    printf("age is:%d/n",Huqinwei.age);

结构体也不能免俗，必须有数组：

struct test{    int a[3];    int b;};//对于数组和变量同时存在的情况，有如下定义方法：    struct test student[3] =   {{{66,77,55},0},                    {{44,65,33},0},                    {{46,99,77},0}};//特别的，可以简化成：    struct test student[3] =    {{66,77,55,0},                    {44,65,33,0},                    {46,99,77,0}};

变长结构体：
可以变长的数组

#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>typedef struct changeable{    int iCnt;    char pc[0];}schangeable;main(){    printf("size of struct changeable : %d/n",sizeof(schangeable));    schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 10*sizeof(char));    printf("size of pchangeable : %d/n",sizeof(pchangeable));    schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 20*sizeof(char));    pchangeable2->iCnt = 20;    printf("pchangeable2->iCnt : %d/n",pchangeable2->iCnt);    strncpy(pchangeable2->pc,"hello world",11);    printf("%s/n",pchangeable2->pc);    printf("size of pchangeable2 : %d/n",sizeof(pchangeable2));}

运行结果

size of struct changeable : 4size of pchangeable : 4pchangeable2->iCnt : 20hello worldsize 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）

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：

//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struct A{     struct B{       int c;    }    b;}a;//使用如下方式访问：a.b.c = 10;

特别的,可以一边定义结构体B，一边就使用上：

struct A{    struct B{        int c;    }b;    struct B sb;}a;

使用方法与测试：

    a.b.c = 11;    printf("%d/n",a.b.c);    a.sb.c = 22;    printf("%d/n",a.sb.c);

结果无误。