37深入理解C指针之---结构体与指针

　　一、结构体与指针

　　　　1、结构体的高级初始化、结构体的销毁、结构体池的应用

　　　　2、特征：

　　　　　　1）、为了避免含有指针成员的结构体指针的初始化复杂操作，将所有初始化动作使用函数封装；

　　　　　　2）、封装函数主要实现内存的分配和成员的初始化；

　　　　　　3）、为了避免含有指针成员的结构体指针的释放内存复杂操作，将所有初始化动作使用函数封装；

　　　　　　4）、封装函数主要实现分配内存的释放；

　　　　　　5）、避免频繁的malloc和free的任务开销，一般使用结构体池技术；

　　　　3、结构体的高级初始化应用：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <string.h>
 4
 5 typedef struct _student{
 6     char *name;
 7     char *address;
 8     int age;
 9     short id;
10     char sex;
11 } Student;
12
13 void initializeStudent(Student *student, const char *nameg, const char *addressg, const int ageg, const short idg, const char sexg){
14     student->name = (char *)malloc(strlen(nameg) + 1);
15     strcpy(student->name, nameg);
16     student->address = (char *)malloc(strlen(addressg) + 1);
17     strcpy(student->address, addressg);
18     student->age = ageg;
19     student->id = idg;
20     student->sex = sexg;
21
22     return;
23 }
24
25 void displayStudent(Student *student){
26     printf("student %s info:
", student->name);
27     printf("student.name: %s
", student->name);
28     printf("student.address: %s
", student->address);
29     printf("student.age: %d
", student->age);
30     printf("student.id: %d
", student->id);
31     printf("student.sex: %c
", student->sex);
32     printf("
");
33
34     return;
35 }
36
37 void deallocateStudent(Student *student){
38     free(student->name);
39     free(student->address);
40
41     return;
42 }
43
44 int main(int argc, char **argv)
45 {
46     Student student;
47     initializeStudent(&student, "zhangsan", "jiangxijiujiang", 20, 1102, 'M');
48     displayStudent(&student);
49     deallocateStudent(&student);
50
51     return 0;
52 }

　　　　代码说明：

　　　　　　1）、第5-11行是结构体定义

　　　　　　2）、函数initializeStudent（）主要完成结构体的初始化，使用时只要根据参数的类别和顺序传入合适的参数即可；

　　　　　　3）、函数deallocateStudent（）主要完成结构体的销毁工作，使用时传入结构体变量即可；

　　　　　　4）、函数displayStudent（）主要是实现结构体内容的格式化输出；

　　　　　　5）、函数main完成对以上3个函数的调用及测试，其中第46行是对结构体变量的声明；

　　　　　　6）、测试函数中，若声明的是结构体指针变量时，将测试部分换成如下代码段即可；

45 int main(int argc, char **argv)
46 {
47     Student *student = (Student *)malloc(sizeof(Student));
48     initializeStudent(student, "zhangsan", "jiangxijiujiang", 20, 1102, 'M');
49     displayStudent(student);
50     deallocateStudent(student);
51
52     return 0;
53 }

　　　　
　　　　4、结构体的销毁应用：

　　　　　　1）、函数deallocateStudent（）的具体实现；

　　　　　　2）、释放内存的顺序与分配的顺序完全相反即可；

　　　　5、结构体池技术的应用：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <string.h>
 4 #define LIST_SIZE 10
 5
 6 typedef struct _student{
 7     char *name;
 8     char *address;
 9     int age;
10     short id;
11     char sex;
12 } Student;
13
14 void initializeStudent(Student *student, const char *nameg, const char *addressg, const int ageg, const short idg, const char sexg){
15     student->name = (char *)malloc(strlen(nameg) + 1);
16     strcpy(student->name, nameg);
17     student->address = (char *)malloc(strlen(addressg) + 1);
18     strcpy(student->address, addressg);
19     student->age = ageg;
20     student->id = idg;
21     student->sex = sexg;
22
23     return;
24 }
25
26 void displayStudent(Student *student){
27     printf("student %s info:
", student->name);
28     printf("student.name: %s
", student->name);
29     printf("student.address: %s
", student->address);
30     printf("student.age: %d
", student->age);
31     printf("student.id: %d
", student->id);
32     printf("student.sex: %c
", student->sex);
33     printf("
");
34
35     return;
36 }
37
38 void deallocateStudent(Student *student){
39     free(student->name);
40     free(student->address);
41
42     return;
43 }
44
45 Student *listStu[LIST_SIZE];
46
47 void initializeListStu(){
48     for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){
49         listStu[i] = NULL;
50     }
51 }
52
53 Student *getStudent(){
54     for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){
55         if(listStu[i] != NULL){
56             Student *stu = listStu[i];
57             listStu[i] = NULL;
58
59             return stu;
60         }
61     }
62     Student *student = (Student *)malloc(sizeof(Student));
63
64     return student;
65 }
66
67 Student *returnStudent(Student *student){
68     for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){
69         if(listStu[i] == NULL){
70             listStu[i] = student;
71
72             return student;
73         }
74     }
75     deallocateStudent(student);
76     free(student);
77
78     return NULL;
79 }
80
81 int main(int argc, char **argv)
82 {
83     initializeListStu();
84     Student *student;
85     student = getStudent();
86
87     initializeStudent(student, "zhangsan", "jiangxijiujiang", 20, 1102, 'M');
88     displayStudent(student);
89     returnStudent(student);
90
91     return 0;
92 }

　　　　代码说明：

　　　　　　1）、第45行声明结构体Student指针数组，数组大小使用宏定义；

　　　　　　2）、函数initializeListStu()完成数组的初始化；

　　　　　　3）、函数getStudent()完成从数组中取得结构体指针，若数组中所有指针都为NULL，临时分配空间，并返回指针；

　　　　　　4）、函数returnStudent()完成将不需要的结构体指针存回到结构体指针数组中，若数组已满，将指针释放；

　　　　　　5）、第83行代码完成结构体指针数组的初始化；

　　　　　　6）、第84行代码声明结构体指针；

　　　　　　7）、第85行代码完成从结构体指针数组中获取结构体指针；

　　　　　　8）、第87行代码完成结构体指针的初始化；

　　　　　　9）、第88行代码完成结构体指针内容的打印输出；

　　　　　　10）、第89行代码完成结构体指针的返还，如果结构体指针数组已满，自动释放内存，否则，存回结构体指针数组中；