C語(yǔ)言復(fù)習(xí)之結(jié)構(gòu)體基礎(chǔ)知識(shí)
一.基礎(chǔ)知識(shí)
1.聚合數(shù)據(jù)類型(aggregate data type)能夠同時(shí)存儲(chǔ)超過(guò)一個(gè)的單獨(dú)數(shù)據(jù)。C提供了兩種類型的聚合數(shù)據(jù)類型，數(shù)組和結(jié)構(gòu)。
(1)數(shù)組是相同類型的元素的集合，它的每個(gè)元素是通過(guò)下標(biāo)引用或指針間接訪問(wèn)來(lái)選擇的。
(2)結(jié)構(gòu)也是一些值的集合，這些值稱為它的成員(member),但一個(gè)結(jié)構(gòu)的各個(gè)成員可能具有不同的類型。
2.數(shù)組元素可以通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)，這只是因?yàn)閿?shù)組的元素長(zhǎng)度相同。
3.由于一個(gè)結(jié)構(gòu)的成員可能長(zhǎng)度不同，所以不能使用小標(biāo)來(lái)訪問(wèn)它們。相反，每個(gè)結(jié)構(gòu)成員都有自己的名字，它們是通過(guò)名字訪問(wèn)的。
4.結(jié)構(gòu)并不是一個(gè)它自身成員的數(shù)組。和數(shù)組名不同，當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)變量在表達(dá)式中使用時(shí)，它并不被置換成一個(gè)指針。結(jié)構(gòu)變量也無(wú)法使用下標(biāo)來(lái)選擇特定的成員。
5.結(jié)構(gòu)變量屬于標(biāo)量類型，結(jié)構(gòu)也可以作為傳遞給函數(shù)的參數(shù)，它們也可以作為返回值從函數(shù)返回，相同類型的結(jié)構(gòu)變量相互之間可以賦值。
6.可以聲明指向結(jié)構(gòu)的指針，取一個(gè)結(jié)構(gòu)變量的地址，也可以聲明結(jié)構(gòu)數(shù)組。
二.結(jié)構(gòu)聲明
1.在聲明結(jié)構(gòu)時(shí)，必須列出它包含的所有成員。該列表包括每個(gè)成員的類型和名字。
eg:
struct tag{
member-list;
}variable-list;
結(jié)構(gòu)體聲明由三部分組成，tag,member-list,variable-list。所有可選部分不能全部省略---它們至少出現(xiàn)兩個(gè)。
1>例子：
struct {
int a;
char b;
float c;
}x;
這個(gè)聲明創(chuàng)建了一個(gè)名叫x的變量，它包含三個(gè)成員:一個(gè)整數(shù)、一個(gè)字符和一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)。
struct {
int a;
char b;
float c;
}y[20],*z;
這個(gè)聲明創(chuàng)建了y和z。y是一個(gè)數(shù)組，它包含了20個(gè)結(jié)構(gòu)。Z是一個(gè)指針，它指向這個(gè)類型的結(jié)構(gòu)。
2>說(shuō)明：
以上兩個(gè)聲明被編譯器當(dāng)作兩種截然不同的類型，即使它們的成員列表完全相同。因此，變量y和z的類型和x的類型不同，所以下面這條語(yǔ)句。
z = &x;是非法的
3>但是，這是不是意味著某種特定類型的所有結(jié)構(gòu)都必須使用一個(gè)單獨(dú)的聲明來(lái)創(chuàng)建呢。其實(shí)不然，標(biāo)簽(tag)字段允許為成員列表提供一個(gè)名字。
eg:
struct SIMPLE {
int a;
char b;
float c;
};
這個(gè)聲明把標(biāo)簽SIMPLE和這個(gè)成員列表聯(lián)系在一起。該聲明并沒有提供變量列表，所以它并未創(chuàng)建任何變量。
² 標(biāo)簽標(biāo)識(shí)了一種模式，用于聲明未來(lái)的變量，但無(wú)論是標(biāo)簽還是模式本身都不是變量。
eg struct SIMPLE x;
struct SIMPLE y[20],*z;
這些聲明使用標(biāo)簽來(lái)創(chuàng)建變量。它們創(chuàng)建和前面的例子是一樣的，不同的是：現(xiàn)在x,y和z都是同一種類型的結(jié)構(gòu)變量。
2.聲明結(jié)構(gòu)時(shí)可以使用的另一種良好技巧是用typedef創(chuàng)建一種新的類型。
typedef struct {
int a;
char b;
float c;
} Simple;
這個(gè)技巧和聲明一個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)簽的效果幾乎相同。區(qū)別在于：Simple現(xiàn)在是個(gè)類型名而不是個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)簽，所以后續(xù)的聲明可能像下面：
Simple x;
Simple y[20],*z;
注：如果想在多個(gè)源文件中使用同一種類型的結(jié)構(gòu)，你應(yīng)該把標(biāo)簽聲明或typedef形式的聲明放在一個(gè)頭文件中。當(dāng)源文件需要使用這個(gè)聲明時(shí)可以使用#include指令把該頭文件包含進(jìn)來(lái)。
3.結(jié)構(gòu)成員
1>結(jié)構(gòu)成員可以是任何變量。結(jié)構(gòu)成員可以是標(biāo)量，數(shù)組，指針或者是其他結(jié)構(gòu)。
2>一個(gè)結(jié)構(gòu)的成員的名字可以和其他結(jié)構(gòu)的成員的名字相同。并不會(huì)產(chǎn)生沖突。
三.結(jié)構(gòu)成員的訪問(wèn)
1.結(jié)構(gòu)成員的直接訪問(wèn)
結(jié)構(gòu)變量的成員是通過(guò)點(diǎn)操作符號(hào)(.)訪問(wèn)的。點(diǎn)操作符接受兩個(gè)操作數(shù)，左操作數(shù)就是結(jié)構(gòu)變量的名字，右操作數(shù)就是需要訪問(wèn)的成員的名字。這個(gè)表達(dá)式的結(jié)果就是指定的成員。
2.結(jié)構(gòu)體成員的間接訪問(wèn)
如果你擁有一個(gè)指向結(jié)構(gòu)的指針，我們使用->操作符(箭頭操作符)和點(diǎn)操作符一樣，箭頭操作符對(duì)左操作符執(zhí)行間接訪問(wèn)取得指針?biāo)赶虻慕Y(jié)構(gòu)，然后和點(diǎn)操作符一樣，根據(jù)右操作數(shù)選擇一個(gè)指定的結(jié)構(gòu)成員。
3.結(jié)構(gòu)的自引用
在一個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部包含一個(gè)類型為該結(jié)構(gòu)本身的成員是否是合法呢?
Eg:
struct SELF_REF1 {
int a;
struct SELF_REF1 b;
int c;
};
該中類型的應(yīng)用是非法的，因?yàn)槌蓡Tb是另一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部還將包含它自己的成員b。這第2個(gè)成員又是另一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，它還將包含它自己的成員b。這樣就會(huì)永無(wú)止境。
1>下面的方法是合法的
struct SELF_REF2 {
int a;
struct SELF_REF2 *b;
int c;
};
這個(gè)聲明和前面的聲明區(qū)別在于b現(xiàn)在是一個(gè)指針而不是結(jié)構(gòu)。編譯器在結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度確定之前就已經(jīng)知道指針的長(zhǎng)度。所以該中類型的自引用是合法的。
2>以下是個(gè)錯(cuò)誤的用法
typedef struct {
int a;
SELF_REF3 *b;
int c;
}SELF_REF3
該聲明的目的是為這個(gè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建類型名SELF_REF3。但是，它是錯(cuò)誤的，類型名直到聲明的末尾才定義，所以在結(jié)構(gòu)聲明的內(nèi)部它尚未定義。
使用一個(gè)結(jié)構(gòu)標(biāo)簽來(lái)聲明b,如下所示：
typedef struct SELF_REF3_TAG {
int a;
struct SELF_REF3_TAG *b;
int c;
}SELF_REF3;
4.不完整的聲明
有時(shí)候，你必須聲明一些相互之間存在依賴的結(jié)構(gòu)。即：其中一個(gè)結(jié)構(gòu)包含了另一個(gè)結(jié)構(gòu)的一個(gè)成員或多個(gè)成員。和自引用一樣，至少有一個(gè)結(jié)構(gòu)必須在另一個(gè)結(jié)構(gòu)體內(nèi)部以指針的形式存在。問(wèn)題在于聲明部分：如果每個(gè)結(jié)構(gòu)都引用了其他結(jié)構(gòu)的標(biāo)簽，哪個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)該首先被聲明呢?
1>該問(wèn)題采用不完整聲明來(lái)解決。它聲明一個(gè)作為結(jié)構(gòu)標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符。然后，把這個(gè)標(biāo)簽用在不需要知道這個(gè)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度的聲明中，如聲明指向這個(gè)結(jié)構(gòu)的指針。接下來(lái)的聲明把這個(gè)標(biāo)簽與成員列表聯(lián)系在一起。
2>看下面的例子，兩個(gè)不同類型的結(jié)構(gòu)內(nèi)部都有一個(gè)指向另一個(gè)結(jié)構(gòu)的指針。
struct B;
struct A {
struct B *partner;
/*other declarations*/
};
struct B {
struct A *partner;
/*other declarations*/
};
在A成員列表中需要標(biāo)簽B的不完整的聲明。一旦A被聲明之后，B的成員列表也可以被聲明。
四結(jié)構(gòu)的初始化
1.結(jié)構(gòu)的初始化方式和數(shù)組的初始化方式很相似。一個(gè)位于一對(duì)花括號(hào)內(nèi)部、由逗號(hào)分隔的初始值列表可用于結(jié)構(gòu)各個(gè)成員的初始化。這些值根據(jù)結(jié)構(gòu)成員列表的順序?qū)懗?。如果初始列表的值不夠，剩余的結(jié)構(gòu)成員將使用缺省值進(jìn)行初始化。
2.結(jié)構(gòu)中如果包含數(shù)組或結(jié)構(gòu)成員，其初始化方式類似于多維數(shù)組的初始化。一個(gè)完整的聚合類型成員的初始值列表可以嵌套于結(jié)構(gòu)的初始值列表內(nèi)部。
eg:
struct INIT_EX {
int a;
short b[10];
Simple c;
}x = {
10;
{1,2,3,4,5},
{25,’x’,1.9}
};
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