C语言结构与联合

在C语言中，结构和联合是两种用户自定义的复合数据类型，它们允许程序员将不同的数据类型组合在一起，以便更好地组织和管理程序中的数据。

结构

在C语言中，结构（structure）是一种包含多个成员变量的数据类型。它的定义形式为：

struct 结构名 {
    成员1的数据类型 成员1的名称;
    成员2的数据类型 成员2的名称;
    ...
};

其中，结构名是自定义的，可以包含一个或多个成员变量。每个成员变量都有一个数据类型和一个名字，用于描述该变量的类型和作用。

例如，下面是一个结构体的定义：

// 定义一个学生结构体
struct student {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

在程序中可以使用该结构体类型来定义实例变量，例如：

int main() {
    // 定义一个学生结构体变量
    struct student s = {
        "张三", // 学生姓名
        18,     // 学生年龄
        98.5    // 学生成绩
    };
    // 访问结构体变量的成员
    printf("学生姓名：%s\n", s.name);
    printf("学生年龄：%d\n", s.age);
    printf("学生成绩：%.1f\n", s.score);
    return 0;
}

联合

联合（union）是一种特殊的结构体，它的所有成员变量共用一个内存空间。联合的定义形式为：

union 联合名 {
    成员1的数据类型 成员1的名称;
    成员2的数据类型 成员2的名称;
    ...
};

例如，下面是一个联合的定义：

// 定义一个联合体
union test {
    int i;
    double d;
};

在程序中可以使用该联合类型来定义实例变量，例如：

int main() {
    // 定义一个联合体变量
    union test t;
    t.i = 100;  // 把i成员赋值为100
    printf("i = %d\n", t.i);
    t.d = 3.14; // 把d成员赋值为3.14
    printf("d = %.2f\n", t.d);
    printf("i = %d\n", t.i); // 再次访问i成员
    return 0;
}

注意，联合的所有成员变量都用同一块内存，因此修改联合中的一个成员变量会影响到其他成员变量的值。

结构和联合的应用

结构和联合在程序设计中有广泛的应用，它们通常用于以下几个方面：

• 定义复杂的数据结构，如链表、树、图等。
• 定义带有一些元数据的数据类型，如文件头、JSON、XML等。
• 封装相关数据，方便程序员对其进行统一管理，如图形学中的图形对象、数据库中的数据表等。
• 文件读写、网络传输等需要将复杂的数据类型进行序列化和反序列化的场景中。
• 系统编程中的内存映射、设备驱动等相关场景。

总之，结构和联合是C语言中非常重要的数据类型，程序员需要熟练掌握它们的定义、使用和应用。