成都平台网站建设公司排名,义县城乡建设局网站,广东深圳电子厂,咨询类网站开发的意义目录 C语言结构体#xff08;struct#xff09;详解结构体概览表1. 结构体的基本概念1.1 结构体定义1.2 结构体变量声明 2. 结构体成员的访问2.1 使用点运算符#xff08;.#xff09;访问成员输出 2.2 使用箭头运算符#xff08;-#xff09;访问成员输出 3. 结构体… 目录 C语言结构体struct详解结构体概览表1. 结构体的基本概念1.1 结构体定义1.2 结构体变量声明 2. 结构体成员的访问2.1 使用点运算符.访问成员输出 2.2 使用箭头运算符-访问成员输出 3. 结构体的初始化3.1 结构体初始化输出 3.2 使用指定初始化器输出 4. 结构体的大小输出 5. 结构体作为函数参数5.1 传递结构体的副本输出 5.2 传递结构体指针输出 6. 结构体的嵌套输出 7. 结构体与数组输出 8. 结构体的内存对齐8.1 对齐示例输出 8.2 结构体对齐与#pragma pack输出 9. 类型定义typedef简化结构体声明输出 10. 嵌入式系统中的应用10.1 示例硬件寄存器配置输出 11. 拓展技巧11.1 结构体指针的算术运算输出 11.2 结构体与联合体union的比较示例结构体与联合体的比较输出 7. 结束语相关文章 C语言结构体struct详解
结构体概览表
功能描述定义结构体定义一个结构体类型声明结构体变量声明一个结构体变量访问成员使用点运算符.和箭头运算符-访问成员初始化结构体在声明时初始化结构体计算大小使用sizeof计算结构体的大小作为函数参数传递结构体或结构体指针作为函数参数结构体嵌套结构体中包含其他结构体结构体与数组结构体作为数组元素或包含数组的成员内存对齐结构体的内存对齐和填充类型定义typedef使用typedef简化结构体声明嵌入式应用在嵌入式系统中使用结构体拓展技巧结构体指针运算和联合体比较
1. 结构体的基本概念
1.1 结构体定义
结构体通过struct关键字定义。定义结构体时需要指定结构体的名称以及结构体内部的成员变量。
struct Person {char name[50];int age;float height;
};在上面的示例中定义了一个Person结构体其中包含三个成员name字符数组、age整数和height浮点数。
1.2 结构体变量声明
定义结构体后可以声明结构体变量来使用它。例如
struct Person person1;这里声明了一个Person结构体类型的变量person1。
2. 结构体成员的访问
2.1 使用点运算符.访问成员
可以通过点运算符.访问结构体的成员变量。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};int main() {struct Person person1;// 初始化结构体成员person1.age 25;person1.height 175.5;snprintf(person1.name, sizeof(person1.name), Alice);// 输出结构体成员printf(Name: %s\n, person1.name);printf(Age: %d\n, person1.age);printf(Height: %.2f\n, person1.height);return 0;
}输出
Name: Alice
Age: 25
Height: 175.502.2 使用箭头运算符-访问成员
如果结构体变量是指针类型则可以通过箭头运算符-访问其成员。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};void printPerson(struct Person *p) {printf(Name: %s\n, p-name);printf(Age: %d\n, p-age);printf(Height: %.2f\n, p-height);
}int main() {struct Person person1 {Bob, 30, 180.0};struct Person *ptr person1;printPerson(ptr);return 0;
}输出
Name: Bob
Age: 30
Height: 180.003. 结构体的初始化
3.1 结构体初始化
可以在定义结构体变量的同时进行初始化。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};int main() {struct Person person2 {Alice, 30, 160.0};printf(Name: %s\n, person2.name);printf(Age: %d\n, person2.age);printf(Height: %.2f\n, person2.height);return 0;
}输出
Name: Alice
Age: 30
Height: 160.003.2 使用指定初始化器
C99标准引入了指定初始化器可以按顺序或指定成员进行初始化。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};int main() {struct Person person3 {.age 40, .height 180.0, .name Bob};printf(Name: %s\n, person3.name);printf(Age: %d\n, person3.age);printf(Height: %.2f\n, person3.height);return 0;
}输出
Name: Bob
Age: 40
Height: 180.004. 结构体的大小
结构体的大小取决于其成员的数量和类型以及内存对齐的规则。可以使用sizeof运算符来获取结构体的大小。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};int main() {printf(Size of Person: %zu bytes\n, sizeof(struct Person));return 0;
}输出
在不同平台上的输出可能不同例如
32位系统Size of Person: 60 bytes64位系统Size of Person: 64 bytes
5. 结构体作为函数参数
5.1 传递结构体的副本
结构体可以作为函数参数传递。如果传递的是结构体的副本则会创建结构体的一个副本可能会影响性能。
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};void printPerson(struct Person p) {printf(Name: %s\n, p.name);printf(Age: %d\n, p.age);printf(Height: %.2f\n, p.height);
}int main() {struct Person person1 {Alice, 30, 160.0};printPerson(person1);return 0;
}输出
Name: Alice
Age: 30
Height: 160.005.2 传递结构体指针
为了提高效率可以将结构体的指针传递给函数这样只需传递指针而不是整个结构体。
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};void updateAge(struct Person *p, int newAge) {p-age newAge;
}int main() {struct Person person1 {Bob, 30, 180.0};updateAge(person1, 35);printf(Updated Age: %d\n, person1.age);return 0;
}输出
Updated Age: 356. 结构体的嵌套
结构体可以嵌套其他结构体。例如
#include stdio.hstruct Address {char street[100];char city[50];int postalCode;
};struct Person {char name[50];int age;struct Address address; // 嵌套的结构体
};int main() {struct Person person4 {John,28,{123 Main St, Metropolis, 12345}};printf(Name: %s\n, person4.name);printf(Address: %s, %s %d\n, person4.address.street, person4.address.city, person4.address.postalCode);return 0;
}输出
Name: John
Address: 123 Main St, Metropolis 123457. 结构体与数组
结构体可以作为数组的元素也可以包含数组作为成员。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};int main() {struct Person people[2] {{Alice, 30, 160.0},{Bob, 40, 180.0}};for (int i 0; i 2; i) {printf(Person %d: %s, %d, %.2f\n, i1, people[i].name, people[i].age, people[i].height);}return 0;
}输出
Person 1: Alice, 30, 160.00
Person 2: Bob, 40, 180.008. 结构体的内存对齐
结构体的内存对齐与填充是为了提高数据访问的效率。在C语言中结构体的内存布局可能会受到对齐要求的影响导致结构体的实际大小可能大于成员变量总和的大小。编译器通常会在成员之间插入填充字节以确保每个成员的地址对齐。
8.1 对齐示例
#include stdio.hstruct Example {char c; // 1 byteint i; // 4 bytes, 3 bytes of paddingshort s; // 2 bytes
};int main() {printf(Size of Example: %zu bytes\n, sizeof(struct Example));return 0;
}输出
Size of Example: 12 bytes在这个例子中Example结构体的大小是12字节。虽然char占1字节int占4字节short占2字节成员变量的总和为7字节但由于内存对齐要求Example结构体实际上占用12字节。
8.2 结构体对齐与#pragma pack
在某些情况下可以使用#pragma pack指令来控制结构体的对齐方式从而减少内存占用。
#include stdio.h#pragma pack(1) // 设置结构体对齐为1字节struct PackedExample {char c;int i;short s;
};#pragma pack() // 恢复默认对齐int main() {printf(Size of PackedExample: %zu bytes\n, sizeof(struct PackedExample));return 0;
}输出
Size of PackedExample: 7 bytes使用#pragma pack(1)可以将PackedExample结构体的对齐方式设置为1字节从而减少结构体的实际大小为7字节但可能会影响访问效率。
9. 类型定义typedef简化结构体声明
使用typedef可以为结构体定义一个新的类型名使得结构体的声明更加简洁。例如
#include stdio.htypedef struct {char name[50];int age;float height;
} Person;int main() {Person person1 {Charlie, 28, 175.0};printf(Name: %s\n, person1.name);printf(Age: %d\n, person1.age);printf(Height: %.2f\n, person1.height);return 0;
}输出
Name: Charlie
Age: 28
Height: 175.0010. 嵌入式系统中的应用
在嵌入式系统中结构体用于管理硬件寄存器、配置参数以及存储设备状态等。结构体能够帮助开发者以更结构化的方式访问硬件资源提高代码的可读性和维护性。
10.1 示例硬件寄存器配置
#include stdio.h
#include stdint.h// 定义硬件寄存器配置结构体
typedef struct {volatile uint32_t CONTROL;volatile uint32_t STATUS;volatile uint32_t DATA;
} UART_RegDef_t;int main() {UART_RegDef_t UART1; // 假设这是一个UART寄存器的实例// 设置UART寄存器UART1.CONTROL 0x01; // 启用UARTUART1.STATUS 0x00; // 清除状态UART1.DATA 0x55; // 发送数据// 打印寄存器的配置printf(UART1 CONTROL: 0x%X\n, UART1.CONTROL);printf(UART1 STATUS: 0x%X\n, UART1.STATUS);printf(UART1 DATA: 0x%X\n, UART1.DATA);return 0;
}输出
UART1 CONTROL: 0x1
UART1 STATUS: 0x0
UART1 DATA: 0x55在这个示例中结构体UART_RegDef_t用于表示UART寄存器的配置包含CONTROL、STATUS和DATA寄存器。通过这种方式可以方便地设置和读取寄存器的值。
11. 拓展技巧
11.1 结构体指针的算术运算
可以对结构体指针进行算术运算通常用于数组访问。例如
#include stdio.hstruct Person {char name[50];int age;float height;
};int main() {struct Person people[3] {{Alice, 30, 160.0},{Bob, 40, 180.0},{Charlie, 25, 170.0}};struct Person *ptr people; // 指向结构体数组的指针for (int i 0; i 3; i) {printf(Person %d: %s, %d, %.2f\n, i1, (ptri)-name, (ptri)-age, (ptri)-height);}return 0;
}输出
Person 1: Alice, 30, 160.00
Person 2: Bob, 40, 180.00
Person 3: Charlie, 25, 170.0011.2 结构体与联合体union的比较
结构体和联合体都可以存储多个数据项但结构体的每个成员都占有独立的内存空间而联合体的所有成员共享同一块内存。使用结构体时每个成员都可用而使用联合体时只有一个成员可以使用。
示例结构体与联合体的比较
#include stdio.htypedef union {int intValue;float floatValue;char charValue;
} UnionType;typedef struct {int intValue;float floatValue;char charValue;
} StructType;int main() {UnionType u;StructType s;u.intValue 10;printf(Union intValue: %d\n, u.intValue);u.floatValue 5.5; // 修改联合体中的值printf(Union floatValue: %f\n, u.floatValue);// 注意这时intValue的值是不确定的s.intValue 10;s.floatValue 5.5;s.charValue A;printf(Struct intValue: %d\n, s.intValue);printf(Struct floatValue: %f\n, s.floatValue);printf(Struct charValue: %c\n, s.charValue);return 0;
}输出
Union intValue: 10
Union floatValue: 5.500000
Struct intValue: 10
Struct floatValue: 5.500000
Struct charValue: A7. 结束语 本节内容已经全部介绍完毕希望通过这篇文章大家对C语言中的结构体 struct 有了更深入的理解和认识。感谢各位的阅读和支持如果觉得这篇文章对你有帮助请不要吝惜你的点赞和评论这对我们非常重要。再次感谢大家的关注和支持点我关注❤️ 相关文章
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