C语言学习–结构体
结构体
1. 结构体
在C语言中，可以使用结构体（Struct）来存放一组不同类型的数据。结构体的定义形式为：
struct 结构体名{
结构体所包含的变量或数组
};
结构体是一种集合，它里面包含了多个变量或数组，它们的类型可以相同，也可以不同，每个这样的变量或数组都称为结构体的成员（Member).
例如：
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在学习小组
float score; //成绩
};//注意:大括号后面的分号;不能少，这是一条完整的语句。
//stu 为结构体名，它包含了 5 个成员，分别是 name、num、age、group、score。
//结构体成员的定义方式与变量和数组的定义方式相同，只是不能初始化。
2.结构体变量
结构体是一种数据类型，那么就可以用它来定义变量。例如：
1.定义结构体的同时定义结构体变量
//格式：
struct 结构体名{
//定义结构体内部变量
}结构体变量1，结构体变量2;
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在学习小组
float score; //成绩
} stu1, stu2;//stu1,stu2是结构体变量的名称
2.先定义结构体，然后再定义结构体变量
struct Student{
char name[21];//学生姓名
int age; //学生年龄
};
struct Student stu1;
//这句话表示定义一个Student结构体类型的变量，变量名称是stu1;
//stu1 因为是Student 类型，stu1可以存放学生的姓名、年龄
struct Student stu2,stu3,stu4;
// 可以定义多个结构体变量 其中每个结构体变量都是可以存放学生的姓名、年龄
3.使用匿名结构体定义结构体变量
//格式
struct {
//定义结构体内部变量
}结构体变量1，结构体变量2....;
//举例
struct {
char name[21];//学生姓名
int age; //学生年龄
}stu1,stu2;
注意：若要定义指向结构的指针则
struct Student* stu_ptr;//不要忘了关键字struct
3. 成员的获取和赋值
结构体和数组类似，也是一组数据的集合，整体使用没有太大的意义。数组使用下标[]获取单个元素，结构体使用点号.获取单个成员。获取结构体成员的一般格式为：
结构体变量名.成员名;
赋值(1.一个一个赋值)
#include <stdio.h>
int main()
{
struct{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
} stu1;
//给结构体成员赋值
stu1.name = "Tom";
stu1.num = 12;
stu1.age = 18;
stu1.group = 'A';
stu1.score = 136.5;
//读取结构体成员的值
printf("%s的学号是%d，年龄是%d，在%c组，今年的成绩是%.1f！\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);
return 0;
}
赋值(2.一起赋值)
struct{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
} stu1, stu2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };
注意：
- 不过整体赋值仅限于定义结构体变量的时候，在使用过程中只能对成员逐一赋值，这和数组的赋值非常类似。
- 需要注意的是，结构体是一种自定义的数据类型，是创建变量的模板，不占用内存空间；结构体变量才包含了实实在在的数据，需要内存空间来存储。
4.结构体数组
所谓结构体数组，是指数组中的每个元素都是一个结构体。在实际应用中，C语言结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体，比如一个班的学生、一个车间的职工等。
结构体数组的定义：
- 定义结构体数组和定义结构体变量的方式类似。
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
}class[5];
//表示5个学生，结构体里面包括学生的身份信息资料
2. 结构体数组在定义的同时也可以初始化。
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
}class[5] = {
{"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
{"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
};//里面一一对应//
3. 当对数组中全部元素赋值时，也可不给出数组长度。
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
}class[] = {
{"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
{"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
};
注意：
- class[5]是数组索引下标是0-1-2-3-4，没有5。
- class是结构体数组的名称。
- 引用结构体数组成员的方式 结构体数组名.成员名（与结构体变量引用成员相同）
- 结构体数组的使用：
例如，获取 Wang ming 的成绩：
class[4].score;
修改 Li ping 的学习小组：
class[0].group = ‘B’;
案例
C语言程序设计案例：计算全班学生的总成绩、平均成绩和以及 140 分以下的人数。
#include <stdio.h>
struct{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
}class[] = {
{"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
{"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
};//定义了5个学生结构体数组并初始化了数据
//主函数
int main()
{
int i, num_140 = 0;//计数变量（是否超过140的人数）
float sum = 0;//总成绩
for(i=0; i<5; i++)
{
sum += class[i].score;//引用结构体数组成员的成绩
if(class[i].score < 140)//判断条件
{
num_140++;
}
}
printf("sum=%.2f\naverage=%.2f\nnum_140=%d\n", sum, sum/5, num_140);
return 0;
}
运行结果
sum=707.50
average=141.50
num_140=2
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C语言结构体指针
当一个指针变量指向结构体时，我们就称它为结构体指针。C语言结构体指针的定义形式一般为：
struct 结构体名 *变量名;
1.结构体指针的定义
//结构体
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
} stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };
//结构体指针
struct stu *pstu = &stu1;
2.也可以在定义结构体的同时定义结构体指针
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
} stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 }, *pstu = &stu1;
注意：
1.结构体变量名和数组名不同，数组名在表达式中会被转换为数组指针，而结构体变量名不会，无论在任何表达式中它表示的都是整个集合本身，要想取得结构体变量的地址，必须在前面加&，所以给 pstu 赋值只能写作：
struct stu *pstu = &stu1;
//不能写成下面的形式
struct stu *pstu = stu1;（X）
2.还应该注意，结构体和结构体变量是两个不同的概念：结构体是一种数据类型，是一种创建变量的模板，编译器不会为它分配内存空间，就像 int、float、char 这些关键字本身不占用内存一样；结构体变量才包含实实在在的数据，才需要内存来存储。下面的写法是错误的，不可能去取一个结构体名的地址，也不能将它赋值给其他变量：
struct stu *pstu = &stu;
struct stu *pstu = stu;
获取结构体成员
(*pointer).memberName
pointer->memberName
//(*结构体指针变量名).成员名
// 结构体指针变量名->成员名
// 案例：
//结构体
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
} stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };
//结构体指针
struct stu *pstu = &stu1;
//其中pstu是结构体指针名
*pstu //表取结构构体指针的地址
*pstu = &stu1;//表示一个叫pstu的指针变量指向了一个结构体变量stu1
//例如获取结构体成员的值
//如果需要获取结构体指针里面的成绩和年龄的方法
{
1. (*pstu).age (*pstu).score //(*结构体指针变量名).成员名
2. pstu->age pstu->score //结构体指针变量名->成员名
3. stu1.age stu1.score //结构体变量名.成员名
}
结构体指针的使用案例
#include <stdio.h>
int main()
{
struct{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
} stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 }, *pstu = &stu1;
//读取结构体成员的值
printf("%s的学号是%d，年龄是%d，在%c组，今年的成绩是%.1f！\n", (*pstu).name, (*pstu).num, (*pstu).age, (*pstu).group, (*pstu).score);
printf("%s的学号是%d，年龄是%d，在%c组，今年的成绩是%.1f！\n", pstu->name, pstu->num, pstu->age, pstu->group, pstu->score);
return 0;
}
运行结果：
Tom的学号是12，年龄是18，在A组，今年的成绩是136.5！
Tom的学号是12，年龄是18，在A组，今年的成绩是136.5！
结构体数组指针的使用案例
#include <stdio.h>
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
}stus[] = {
{"Zhou ping", 5, 18, 'C', 145.0},
{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
{"Liu fang", 1, 18, 'A', 148.5},
{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
}, *ps;
int main()
{
//求数组长度
int len = sizeof(stus) / sizeof(struct stu);
printf("Name\t\tNum\tAge\tGroup\tScore\t\n");
for(ps=stus; ps<stus+len; ps++)
{
printf("%s\t%d\t%d\t%c\t%.1f\n", ps->name, ps->num, ps->age, ps->group, ps->score);
}
return 0;
}
运行结果：
Name Num Age Group Score
Zhou ping 5 18 C 145.0
Zhang ping 4 19 A 130.5
Liu fang 1 18 A 148.5
Cheng ling 2 17 F 139.0
Wang ming 3 17 B 144.5
结构体指针作为函数参数:
结构体变量名代表的是整个集合本身，作为函数参数时传递的整个集合，也就是所有成员，而不是像数组一样被编译器转换成一个指针。如果结构体成员较多，尤其是成员为数组时，传送的时间和空间开销会很大，影响程序的运行效率。所以最好的办法就是使用结构体指针，这时由实参传向形参的只是一个地址，非常快速。
案例
#include <stdio.h>
struct stu{
char *name; //姓名
int num; //学号
int age; //年龄
char group; //所在小组
float score; //成绩
}stus[] = {
{"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
{"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
};
void average(struct stu *ps, int len);//函数声明
int main()
{
int len = sizeof(stus) / sizeof(struct stu);//计算数组长度
average(stus, len);
return 0;
}
void average(struct stu *ps, int len){
int i, num_140 = 0;
float average, sum = 0;
for(i=0; i<len; i++){
sum += (ps + i) -> score;
if((ps + i)->score < 140) num_140++;
}
printf("sum=%.2f\naverage=%.2f\nnum_140=%d\n", sum, sum/5, num_140);
}
运行结果:
sum=707.50
average=141.50
num_140=2
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