深入C语言(2)——结构的定义与使用

专栏地址：地址

结构的声明

声明结构的时候需要作出一些解释。所有可选的部分不能全部省略——他们至少要出现两个。

通常的结构如下：

struct tag {
    

number-list

}variable-list;

哪些是可选部分呢？

tag，number-list，variable-list；这三者中必定要出现两个。

这三种情况分别有什么作用呢？举个例子：

struct {
    
	int a;
	char b;
	float c;
}x,y[20],*z;

这里就使用了number-list，variable-list两个部分，来创建了一个struct，并且创建了三个以上述类型结构为模式的变量，一个是数组y另一个是变量x，最后的是个指针，他指向这个类型的结构。

以上称为第一种模式，但我们不太常用，常用的是第二种模式：

//example 2
struct struct_type{
    
	int a;
	char b;
	float c;
};

这里只使用了tag，number-list两个部分，与上文不同的是，这里是使用tag来声明一种模式，并不是声明了变量，我们可以通过这种声明再来定义具体的变量，实现声明struct模式与具体的变量进行解耦。

使用方法如下：

struct struct_type W;

这就和上文在veriable-list声明一个x变量一模一样。

最常用的技巧，第三种模式

上文两种方式实际上还有一些麻烦，尤其是在使用的时候，不过不要紧，我们还可以使用typedef关键字来简化。此时Struct_Type实际上成为了一个变量，只不过这个变量是一个类型变量(实际上C没有这个类型变量，这里是方便理解)，也就是说此时Struct_Type是一种类型。

//example 3
typedef struct {
    
	int a;
	char b;
	float c;
} Struct_Type;

使用效果如下：

Struct_Type N;

结构的自引用

如果我们想要在结构中创建一个指针，这个指针能指向结构变量，也就是结构指针，该如何声明呢？

我们使用第二种模式来声明一下试一试：

//example 4
struct struct_type2{
    
	int a;
	struct struct_type2 *b;
};

这样就完成了一个包含能指向自身的指针的结构。很多复杂的数据结构实际上还是通过这样的方式来实现的，比如数据结构专栏里面要讲的树。

当然我们常用的还是第三种技巧。但是会有些小问题需要解决。

//example 5
typedef struct {
    
	int a;
	struct struct_type3 *b;
}struct_type3;

我们这样写就会报错，因为此时struct_type3还没有被定义出来。那么怎么样解决嵌套声明问题呢？

解决办法就是，这样声明：

//example 6
typedef struct Struct_Type2 *Struct_Pointer;

typedef struct Struct_Type2{
    
	int a;
	Struct_Pointer b;
}S;

我们先给标签一个类型声明，然后使用标签给结构体来创建一个指针。当然你也可以这样：

typedef struct Struct_Type2{
    
	int a;
	struct Struct_Type2 *b;
}S;

这样也是完全没有问题的，但是你会有疑问为什么能这样先声明标签呢？为什么通过声明标签就可以直接在结构中使用呢？

不完全声明

有些时候，我们必须声明一些相互存在的依赖，比如当前的结构指针和结构就互相构成了依赖，这就要使用到不完全声明了，他声明一个作为结构标签的标识符。然后可以把这个标签用在不需要知道这个结构的长度的声明中，如声明这个结构的指针。接下来结构的声明把这个标签和成员列表会联系在一起。

这里的指的结构长度就是因为结构没声明，不知道成员都有哪些都是哪些，所以一个结构的大小是不确定的。

//example 5
typedef struct Struct_Type2 *Struct_Pointer;

typedef struct Struct_Type2{
    
	int a;
	Struct_Pointer b;
}S;

这个例子就是使用不完全声明和typedef关键字组合，先给Struct_Type2结构声明了一个标签（不完全声明）然后再给结构声明一个指针类型叫 Struct_Pointer。

结构的使用

结构的使用相较于一般的变量来来说稍微复杂一点，因为要针对每一个成员进行访问。

结构成员的直接访问

一般的形式就是使用符号.来访问，形式如下：

访问结构成员的操作符优先级很高几乎就是最高的运算符，如果你还不知道可以参考一下专栏关于运算符优先级的讲解。

结构体变量.成员

举个例子：

printf("%d",x.a=11);

这里使用了上文第一种形式例子中定义的的变量，使用这个变量中的a成员来存储数据并输出，输出结果是11.

结构成员的间接访问

使用间接访问当然离不开间接访问符和指针，上文我们说明了如何定义一个结构指针，我们就来使用一下：

//example 6
typedef struct Struct_Type2 *Struct_Pointer;

typedef struct Struct_Type2{
    
	int a;
	Struct_Pointer b;
}S;

void test_struct_pointer(Struct_Pointer P)
{
    
	(*P).a=660789;
	printf("%d",(*P).a); 
}

P的定义使用的是上文介绍的指针定义方法，需要注意的是我们这里的间接访问符*实际上是优先级小于.的所以这里要先使用()来将其括起来，首先访问到整个结构体，最后使用.来访问其成员。

结构成员的优雅访问

当然上文的访问方式实在是太不优雅了，我们可以使用更优雅的运算符来解决这个问题，->运算符一般这样使用：

结构体指针->成员

这就是很方便了，对比上文使用指针的方式，这种就更加快捷，书写简便，跟重要的是它支持更方便的嵌套访问，我们再来修改上边的例子，然后再看看效果。

我们首先创建一个子结构作为上一个结构的子节点，效果如下：

typedef struct Struct_Type2 *Struct_Pointer;

typedef struct Struct_Type2{
    
	int a;
	Struct_Pointer b;
}S;

//example:
{
    
    S test_struct_son;

    test_struct.b = &test_struct_son;
    test_struct_pointer2(&test_struct);
}

S就是上文最后介绍的方法定义的结构类型。

然后通过直接访问符将其赋值给结构的成员b中，b实际上是一个子节点，下边的测试函数如下：

//example 7
void test_struct_pointer2(Struct_Pointer P)
{
    
	P->a=11;
	P->b->a=12; 
	printf("%d\r\n",P->a);
	printf("%d\r\n",P->b->a); 
}

可以看到使用->来进行嵌套访问是一个很方便地选择。