C语言学习之结构体

前言

一直以来，C语言的学习都在入门阶段，只用到数组、函数、循环、选择、位运算这些基本的知识，较少用到指针、预处理、结构体、枚举类型、文件操作等这些C语言的精髓内容，现在想想真不敢说自己熟练掌握C语言的使用，所以最近几篇文章是关于这些内容的，一方面是巩固自己的C语言编程能力，另一方面也为以后学习C++做准备。

什么是结构体

C语言的结构体实际上就是一种特殊的数据类型，只不过这种数据类型包括了很多个基本类型的数据，如int、float、char等等，如在开发学生成绩管理系统时，有学号、姓名、院系、班级、年龄、各个科目、各个科目对应的成绩等，不使用结构体我们需要定义许多的变量，而使用结构体可以大大简化程序的设计，

结构体类型的定义

结构体的定义格式为：

struct 结构体名称
{
	结构体所包含的成员变量；
}

与C++不同的是，C语言的结构体只能包括成员变量，不能包含成员函数，但可以定义函数指针指向一个函数。

定义一个名为student的结构体类型，包含id、name、score这3个成员变量。

struct student
{
    int id;
    char *name;
    float score;
};

定义两个student的结构体变量：

struct student lucy, jack;

当然，也可以在定义结构体的同时定义结构体变量：

struct student
{
    int id;
    char *name;
    float score;
}lucy, jack;

即把变量名放在定义结构体的最后即可。

如果只需要定义lucy、jack两个结构体变量，后面其他地方都不需要再定义新的结构体变量，那么结构体名可以省略，不建议使用这种方式：

struct 
{
    int id;
    char *name;
    float score;
}lucy, jack;

这种写法看起来是稍微简单了一些，但后面无法再定义新的结构体变量。

结构体变量在内存中的存储

理论上和数组元素的存储非常类似，结构体变量的存储也是连续存储的，但在实际的编译器实现过程中，各个成员变量之间可能会存在缝隙。

结构体变量

【示例】：

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

struct student
{
    int id;
    char *name;
    float score;
};

struct student jack;

int main(void)
{
    //成员的赋值
    jack.id = 1234;
    jack.name = "jack";
    jack.score = 89.5;

    printf("%s id: %d, score: %.1f 
", jack.name, jack.id, jack.score);		

    return 0;
}

【输出结果】：

jack id: 1234, score: 89.5

当然，也可以在定义的时候整体赋值：

struct student lucy, jack = {1233, "jack", 92.6};

但不可以在定义之后，单独整体赋值；

struct student lucy;
lucy = {1233, "lucy", 92.6};	

这种整体赋值不允许，会报错。

结构体数组

当然也允许定义结构体数组：

struct student cls[5];

定义的数组可以不指定数组大小。

【示例】：

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

struct student
{
    int id;
    char *name;
    float score;
};
//定义的同时整体赋值
struct student cls[5] =     //也可以不给出数据大小: cls[]
{
    {1001, "Li Lei", 88.4},
    {1002, "Zhang Wei", 79.3},
    {1003, "Wang Ming", 70.8},
    {1004,"Zhao Yang", 80.5},
    {1005,"Li Liang", 89.5}
};

int main(void)
{
    int i;
    int num_80 = 0; //分数大于80的人数
    float average = 0, sum = 0;     //平均分和总和

    for(i = 0; i < 5; i++)
    {
        sum += cls[i].score;
        if(cls[i].score > 80)
            num_80++;
    }
    average = sum / 5.0;

    printf("分数大于80的人数：%d，总平均分：%.1f", num_80, average);	
    return 0;
}

【输出结果】：

分数大于80的人数：3，总平均分：81.7

结构体指针变量

定义格式为：

struct student *p;

【示例一】：

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

struct student
{
    int id;
    char *name;
    float score;
};
//定义的同时整体赋值
struct student *pstu, stu = {1234, "lucy", 90.4};

int main(void)
{
    pstu = &stu;        //*pstu 等同于 stu

    printf("id: %d, name: %s, score: %.1f 
", stu.id, stu.name, stu.score);
    printf("id: %d, name: %s, score: %.1f 
", (*pstu).id, (*pstu).name, (*pstu).score);
    printf("id: %d, name: %s, score: %.1f 
", pstu->id, pstu->name, pstu->score);  //指针变量引用成员变量

    return 0;
}

【输出结果】：

id: 1234, name: lucy, score: 90.4
id: 1234, name: lucy, score: 90.4
id: 1234, name: lucy, score: 90.4

【示例二】

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"

struct student
{
    int id;
    char *name;
    float score;
};

struct student *ps;
struct student cls[] =
{
    {1001, "Li Lei", 88.4},
    {1002, "Zhang Wei", 79.3},
    {1003, "Wang Ming", 70.8},
    {1004,"Zhao Yang", 80.5},
    {1005,"Li Liang", 89.5}
};

int main(void)
{
    int len = sizeof(cls) / sizeof(struct student);    //求数组长度
    printf("id 	 name 	 score 
");

    for(ps = cls; ps < cls + len; ps++)
    {
        printf("%d 	 %s 	 %.1f 
", ps->id, ps->name, ps->score);
    }
    return 0;
}

【输出结果】：

id       name    score
1001     Li Lei          88.4
1002     Zhang Wei       79.3
1003     Wang Ming       70.8
1004     Zhao Yang       80.5
1005     Li Liang        89.5

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参考资料：

• C语言结构体详解

Jlink使用技巧系列文章：

• Jlink使用技巧之合并烧写文件
• Jlink使用技巧之烧写SPI Flash存储芯片
• Jlink使用技巧之虚拟串口功能
• Jlink使用技巧之读取STM32内部的程序
• Jlink使用技巧之单独下载HEX文件到单片机
• Jlink使用技巧之J-Scope虚拟示波器功能

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