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C 语言结构体基础

介绍​

在C语言中，结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，它允许你将不同类型的数据组合在一起，形成一个逻辑上相关的整体。结构体非常适合用于表示复杂的数据结构，例如学生信息、员工记录等。

结构体的主要特点是：

  • 可以包含多个不同类型的成员变量。
  • 每个成员变量可以单独访问和操作。
  • 结构体变量可以像普通变量一样传递和使用。

定义结构体​

在C语言中，使用 struct 关键字来定义结构体。结构体的定义通常放在函数外部，以便在整个程序中都可以使用。

c
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
};

在上面的例子中，我们定义了一个名为 Student 的结构体，它包含三个成员：name（字符数组）、age（整数）和 gpa（浮点数）。

备注

结构体的定义只是创建了一个模板，并没有分配内存。只有在声明结构体变量时，才会分配内存。

声明结构体变量​

定义结构体后，可以声明该结构体类型的变量。例如：

c
struct Student student1;

这里，student1 是一个 Student 类型的变量。我们可以通过 . 运算符来访问结构体的成员：

c
strcpy(student1.name, "Alice");
student1.age = 20;
student1.gpa = 3.8;

初始化结构体​

结构体变量可以在声明时进行初始化。例如：

c
struct Student student2 = {"Bob", 22, 3.5};

在这个例子中，student2 的 name 被初始化为 "Bob"，age 被初始化为 22，gpa 被初始化为 3.5。

访问结构体成员​

使用 . 运算符可以访问结构体的成员。例如：

c
printf("Name: %s\n", student1.name);
printf("Age: %d\n", student1.age);
printf("GPA: %.2f\n", student1.gpa);

输出结果为：

Name: Alice
Age: 20
GPA: 3.80

结构体数组​

结构体也可以用于定义数组。例如，我们可以定义一个包含多个学生信息的数组：

c
struct Student students[3] = {
    {"Alice", 20, 3.8},
    {"Bob", 22, 3.5},
    {"Charlie", 21, 3.9}
};

我们可以通过下标访问数组中的每个结构体变量：

c
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("Student %d: %s, %d, %.2f\n", i+1, students[i].name, students[i].age, students[i].gpa);
}

输出结果为：

Student 1: Alice, 20, 3.80
Student 2: Bob, 22, 3.50
Student 3: Charlie, 21, 3.90

结构体指针​

结构体变量也可以通过指针来访问。使用 -> 运算符可以访问指针所指向的结构体的成员。例如：

c
struct Student *ptr = &student1;
printf("Name: %s\n", ptr->name);
printf("Age: %d\n", ptr->age);
printf("GPA: %.2f\n", ptr->gpa);

输出结果与之前相同：

Name: Alice
Age: 20
GPA: 3.80

实际应用场景​

结构体在实际编程中有广泛的应用。例如，在管理学生信息的系统中，可以使用结构体来表示每个学生的信息：

c
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
};

void printStudent(struct Student s) {
    printf("Name: %s\n", s.name);
    printf("Age: %d\n", s.age);
    printf("GPA: %.2f\n", s.gpa);
}

int main() {
    struct Student student1 = {"Alice", 20, 3.8};
    printStudent(student1);
    return 0;
}

在这个例子中，printStudent 函数接受一个 Student 类型的结构体变量，并打印出学生的信息。

总结​

结构体是C语言中非常重要的概念，它允许你将不同类型的数据组合在一起，形成一个逻辑上相关的整体。通过结构体，你可以更有效地管理和操作复杂的数据结构。

提示

练习：尝试定义一个表示“图书”的结构体，包含书名、作者和价格。然后编写一个程序，初始化几本书的信息并打印出来。

附加资源​