C中的结构

什么是结构?
结构是C / C++中用户定义的数据类型。结构创建一个数据类型，该数据类型可用于将可能不同类型的项目分组为单个类型。

如何建立结构?
‘struct’关键字用于创建结构。以下是一个示例。

struct address
{
   char name[50];
   char street[100];
   char city[50];
   char state[20];
   int pin;
};

如何声明结构变量?
结构变量既可以用结构声明来声明，也可以像基本类型一样声明为单独的声明。

// A variable declaration with structure declaration.
struct Point
{
   int x, y;
} p1;  // The variable p1 is declared with 'Point'
  
  
// A variable declaration like basic data types
struct Point
{
   int x, y;
}; 
  
int main()
{
   struct Point p1;  // The variable p1 is declared like a normal variable
}

注意：在C++中，在声明变量之前，struct关键字是可选的。在C语言中，它是强制性的。

如何初始化结构成员?
结构成员不能使用声明进行初始化。例如，以下C程序编译失败。

struct Point
{
   int x = 0;  // COMPILER ERROR:  cannot initialize members here
   int y = 0;  // COMPILER ERROR:  cannot initialize members here
}; 

出现上述错误的原因很简单，当声明数据类型时，不会为其分配任何内存。仅在创建变量时才分配内存。

可以使用花括号“ {}”来初始化结构成员。例如，以下是有效的初始化。

struct Point
{
   int x, y;
}; 
  
int main()
{
   // A valid initialization. member x gets value 0 and y
   // gets value 1.  The order of declaration is followed.
   struct Point p1 = {0, 1}; 
}

如何访问结构元素?
使用dot(。)运算符可以访问结构成员。

#include
  
struct Point
{
   int x, y;
};
  
int main()
{
   struct Point p1 = {0, 1};
  
   // Accessing members of point p1
   p1.x = 20;
   printf ("x = %d, y = %d", p1.x, p1.y);
  
   return 0;
}

输出：

x = 20, y = 1

什么是初始化?
指定的初始化允许以任何顺序初始化结构成员。此功能已在C99标准中添加。

#include
  
struct Point
{
   int x, y, z;
};
  
int main()
{
   // Examples of initialization using designated initialization
   struct Point p1 = {.y = 0, .z = 1, .x = 2};
   struct Point p2 = {.x = 20};
  
   printf ("x = %d, y = %d, z = %d\n", p1.x, p1.y, p1.z);
   printf ("x = %d", p2.x);
   return 0;
}

输出：

x = 2, y = 0, z = 1
x = 20

此功能在C++中不可用，仅在C中可用。

什么是结构数组?
像其他原始数据类型一样，我们可以创建结构数组。

#include
  
struct Point
{
   int x, y;
};
  
int main()
{
   // Create an array of structures
   struct Point arr[10];
  
   // Access array members
   arr[0].x = 10;
   arr[0].y = 20;
  
   printf("%d %d", arr[0].x, arr[0].y);
   return 0;
}

输出：

10 20

什么是结构指针?
像原始类型一样，我们可以拥有指向结构的指针。如果我们有一个指向结构的指针，则可以使用箭头(->)运算符来访问成员。

#include
  
struct Point
{
   int x, y;
};
  
int main()
{
   struct Point p1 = {1, 2};
  
   // p2 is a pointer to structure p1
   struct Point *p2 = &p1;
  
   // Accessing structure members using structure pointer
   printf("%d %d", p2->x, p2->y);
   return 0;
}

输出：

1 2

什么是结构成员对齐?
参见https://www.geeksforgeeks.org/structure-member-alignment-padding-and-data-packing/

C结构的局限性

用C语言，结构提供了一种将不同类型的数据打包在一起的方法。结构是处理一组逻辑上相关的数据项的有用工具。但是，C结构具有一些局限性。

C结构不允许将struct数据类型视为内置数据类型：

我们不能在Structure变量上使用+，-等运算符。例如，考虑以下代码：

struct number
{
    float x;
};
int main()
{
    struct number n1,n2,n3;
    n1.x=4;
    n2.x=3;
    n3=n1+n2;
    return 0;
}
  
/*Output:
  
prog.c: In function 'main':
prog.c:10:7: error: 
invalid operands to binary + (have 'struct number' and 'struct number')
  n3=n1+n2;
  
*/

无数据隐藏： C结构不允许数据隐藏。结构成员可以通过结构范围内的任何函数进行访问。

结构内部的功能： C结构不允许结构内部的功能

静态成员： C结构体内不能有静态成员

访问修饰符： C编程语言不支持访问修饰符。因此它们不能在C结构中使用。

在Structure中创建构造： C中的Structure不能在Structure内部具有构造函数。

相关文章：C结构与C++结构

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