[C/C++]详解结构体

引子

设计程序时，最重要的步骤之一就是选择表示数据的方法。在许多状况下，简单变量甚至是数组还不够。为此，C提供告终构变量（structure variable）提升表示数据的能力，它可以创造新的形式。

创建结构体声明

小栗子

需求：须要打印一份图书目录。里面包含每本书的各类信息：书名、做者、出版社、版权日期和价格。其中一些元素（例如书名和做者）能够储存在字符数组中，其余项目须要一个int或者float。若是使用5哥不一样的数组分别记录每一项都比较繁琐，尤为是要建立多份列表：一份按书名排序、一份按做者排序、一份按照价格排序等。若是能把图书目录的信息都包含在一个数组里更好，其中每一个元素包含一本书的相关信息。

所以，就须要一种既能包含字符串也能包含数字的数据形式，并且还要保持各信息的独立。结构体就知足这种状况下的需求。

struct Book { /* 结构体模板：标记为Book (咱们一般使用首字母大写的方式来标识结构体) */
    char title[128]; // 成员 or 字段
    char author[40];
    char publisher[256];
    int date;
    float price;
}
​
int main (void) {
    struct Book book; /* 把book声明为一个Book类型的变量 */
    printf("请输入书名：");
    scanf("%s", book.title);
    printf("请输入做者：");
    scanf("%s", book.author);
    printf("请输入出版社：");
    scanf("%s", book.publisher);
    printf("请输入出版日期：");
    scanf("%d", book.date);
    printf("请输入价格：");
    scanf("%f", book.price);
    
    return 0;
}
​
// Output
请输入书名：《C Primer Plus》
请输入做者：Stephen Prata
请输入出版社：人民邮电出版社
请输入出版日期：201604
请输入价格：59.4

创建结构声明

结构声明(structure declaration)描述了一个结构的组织布局。声明相似下面这样:

struct Book {
    char title[128];
    char author[40];
    float price;
}

该声明描述了一个由两个字符数组和一个float类型变量组成的结构。该声明并未建立实际的数据对象，只描述了该对象由什么组成。

分析下，首先是关键字struct，它代表跟在其后的是一个结构，后面是一个标记 (例子为Book)，咱们可使用该标记引用该结构。因此，咱们能够在后面的程序中这样声明：

struct Book book1;

这把book1声明为一个使用Book结构布局的结构变量。

在结构声明中，用一对花括号括起来的是结构成员列表。每一个成员都用本身的声明来描述。例如，title部分就是一个内涵128个元素的char类型的数组。成员能够是任意一种C的数据类型，甚至能够是其余结构体。右花括号后面的分号是声明所必需的，表示结构布局定义结束。能够把这个声明放在全部函数的外部，也能够放在一个函数定义的内部。若是把结构声明置于一个函数的内部，它的标记就只限于该函数内部使用。若是置于外部，那么该声明以后的全部函数都能使用标记。

定义结构变量

结构有两层含义。一层含义是“结构布局”，结构布局告诉编译器如何表示数据，可是它并未让编译器为数据分配空间。下一步是建立一个结构变量，便是结构的另外一层含义。

struct Book book1; // 建立结构变量

初始化结构体

初始化变量和数组以下：

int count = 0;

int array[7] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6};

结构变量也能够像这样进行初始化，初始化一个结构变量与初始化数组的语法相似：

struct Book book1 = {
    "C Primer Plus",
    "Stephen Prata",
    59.4
};

咱们使用在一对花括号中括起来的初始化列表进行初始化，各初始化项用逗号分隔。所以，title成员能够被初始化为一个字符串，price能够被初始化为一个数字。为了让初始化项与结构中各成员的关联更加明显，咱们让每一个成员的初始化项都独占同样。这样作只是为了提升代码的可读性，对编译器而言，只须要用逗号分隔各成员的初始化项便可。

访问结构体成员

结构相似于一个“超级数组”，这个超级数组中，能够是一个元素为char类型，下一个元素为float类型，下一个元素为int数组。能够经过数组下标单独访问数组中的个元素，那么，如何访问结构中的成员？使用结构成员运算符 点 (.) 访问结构中的成员。例如，book1.price即访问book1的price元素。能够像使用任何float类型变量那样使用book1.price。与此相似，能够像使用字符数组那样使用 book1.title。

本质上，.title、.author和.price的做用至关因而Book结构的下标。

因此在初始化结构体变量时，也能够指定成员：

struct Book book1 = {.price = 59.4};

既然已是指定成员赋值了，那么就不用再考虑顺序：

struct Book book1 = {
    .price = 59.4,
    .title = "C Primer Plus",
    .author = "Stephen Prata"
}