精通C语言结构体：定义、变量、访问与进阶示例

精通C语言结构体

通过清晰示例和最佳实践，学习如何定义、创建和使用C语言结构体。

什么是C语言结构体？

struct（结构体简称）是一种复合数据类型，将不同类型的变量归组在一个名称下。它是C语言创建复杂数据结构的基础。

定义结构体

创建结构体变量前必须先定义类型。struct 关键字引入定义：

struct structureName {
    dataType member1;
    dataType member2;
    … 
};

示例：

struct Person {
    char name[50];
    int citNo;
    float salary;
};

这创建了名为 struct Person 的新类型，现可声明该类型变量。

创建结构体变量

定义结构体类型不分配内存。使用时需声明变量：

struct Person {
    // 成员
};
int main() {
    struct Person person1, person2, p[20];
    return 0;
}

也可合并定义和变量声明：

struct Person {
    // 成员
} person1, person2, p[20];

• person1 和 person2 是单个 struct Person 变量。
• p 是 20 个 struct Person 实例的数组。

访问结构体成员

两个运算符访问成员：

1. . – 成员访问运算符。
2. -> – 指向结构体指针的成员运算符（另见教程）。

读写 person2 的 salary：

person2.salary

示例 1：在C中使用结构体

#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Person {
    char name[50];
    int citNo;
    float salary;
} person1;
int main() {
    strcpy(person1.name, "George Orwell");
    person1.citNo = 1984;
    person1.salary = 2500;
    printf("Name: %s\n", person1.name);
    printf("Citizenship No.: %d\n", person1.citNo);
    printf("Salary: %.2f", person1.salary);
    return 0;
}

输出

Name: George Orwell
Citizenship No.: 1984
Salary: 2500.00

注意 strcpy() 将字符串复制到固定大小 char 数组，因数组不能直接用赋值运算符。

结构体配合 typedef 使用

typedef 为类型创建别名，简化声明：

typedef struct Distance {
    int feet;
    float inch;
} distances;
int main() {
    distances d1, d2;
}

无 typedef 时需写：

struct Distance d1, d2;

示例 2：别名实战

#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef struct Person {
    char name[50];
    int citNo;
    float salary;
} person;
int main() {
    person p1;
    strcpy(p1.name, "George Orwell");
    p1.citNo = 1984;
    p1.salary = 2500;
    printf("Name: %s\n", p1.name);
    printf("Citizenship No.: %d\n", p1.citNo);
    printf("Salary: %.2f", p1.salary);
    return 0;
}

输出

Name: George Orwell
Citizenship No.: 1984
Salary: 2500.00

嵌套结构体

结构体可包含其他结构体，实现层级数据建模：

struct complex {
    int imag;
    float real;
};
struct number {
    struct complex comp;
    int integers;
} num1, num2;

将 num2 的 imag 设为 11：

num2.comp.imag = 11;

示例 3：嵌套结构体实战

#include <stdio.h>
struct complex {
    int imag;
    float real;
};
struct number {
    struct complex comp;
    int integer;
} num1;
int main() {
    num1.comp.imag = 11;
    num1.comp.real = 5.25;
    num1.integer = 6;
    printf("Imaginary Part: %d\n", num1.comp.imag);
    printf("Real Part: %.2f\n", num1.comp.real);
    printf("Integer: %d", num1.integer);
    return 0;
}

输出

Imaginary Part: 11
Real Part: 5.25
Integer: 6

为何在C中使用结构体？

假设需存储姓名、公民编号和薪水。无结构体时，每人需为每字段创建单独变量，迅速导致代码重复混乱。结构体将相关数据封装为单一逻辑单元，提升代码清晰度和可维护性。

后续学习

• 结构体与指针
• 向函数传递结构体