C语言中的结构体:自定义数据类型与数据结构中的应用

目录

一、结构体概要

结构体的定义

结构体变量的声明与初始化

结构体成员的访问

结构体指针

结构体作为函数参数

二、数据结构中的结构体

三、typedef函数


C语言的结构体是一种自定义数据类型,它可以将不同变量组合在一起形成一个新的结构类型,方便程序的设计和数据的管理。下面详细讲解一下C语言的结构体。

一、结构体概要

  • 结构体的定义

结构体的定义使用关键字struct,格式如下:

struct 结构体名{
    数据类型 成员1;
    数据类型 成员2;
    ...
};

其中,结构体名为用户自定义的标识符,成员可以是任意的数据类型,包括基本数据类型和自定义的数据类型。

例如,下面定义了一个结构体类型Person,包括姓名、年龄和性别三个成员:

struct Person {
    char name[20];
    int age;
    char gender;
};
  • 结构体变量的声明与初始化

定义结构体类型后,需要定义结构体变量并初始化。结构体变量的定义方式与普通变量类似,但需要加上结构体类型名。例如,定义一个Person类型的结构体变量p1:

struct Person p1;

结构体变量的初始化可以通过以下方式进行:

  • 逐个成员进行初始化:
struct Person p1 = {"Tom", 20, 'M'};
  • 类型强制转换:
struct Person p1;
p1 = (struct Person){"Tom", 20, 'M'};
  • 将结构体变量作为一个整体进行赋值:
struct Person p1 = {"Tom", 20, 'M'};
struct Person p2 = p1;
  • 结构体成员的访问

结构体变量的成员可以通过“.”操作符进行访问。例如,访问p1结构体变量的age成员:

p1.age = 21;
  • 结构体指针

结构体指针变量与普通指针变量类似,只是指向的是结构体类型。结构体指针变量的定义方式与普通指针变量类似,但需要加上结构体类型名。例如,定义一个Person类型的结构体指针变量p:

struct Person *p;

结构体指针变量的初始化方式可以是以下两种:

  • 将已经定义好的结构体变量的地址赋给指针变量:
struct Person p1 = {"Tom", 20, 'M'};
struct Person *p = &p1;
  • 使用malloc函数动态分配内存,返回指向新分配内存地址的指针:
struct Person *p = (struct Person*)malloc(sizeof(struct Person));
  • 结构体作为函数参数

结构体可以作为函数的参数来传递,有两种方式:

  • 将结构体变量作为参数传递,需要按值传递:
void printPerson(struct Person p) {
    printf("Name: %s, Age: %d, Gender: %c\n", p.name, p.age, p.gender);
}
  • 将结构体指针作为参数传递,可以按址传递:
void printPerson(struct Person *p) {
    printf("Name: %s, Age: %d, Gender: %c\n", p->name, p->age, p->gender);
}

上述就是C语言的结构体的详细讲解。结构体是C语言中非常重要的一个概念,能够方便程序设计和数据管理,提高程序的可读性和可维护性。

二、数据结构中的结构体

数据结构中的结构体是一种自定义数据类型,它可以将不同变量组合在一起形成一个新的结构类型,方便程序的设计和数据的组织。

在数据结构中,结构体常用于构建复杂的数据类型。例如,树、图等数据结构就可以使用结构体来实现。

以树为例,可以定义一个树结点的结构体类型如下:

struct TreeNode {
    int val;  // 结点值
    struct TreeNode *left;  // 左子结点指针
    struct TreeNode *right;  // 右子结点指针
};

在这个结构体中,包含了三个成员:结点的值val,以及指向左子结点和右子结点的指针。通过这种方式,可以表示一棵二叉树的所有结点信息。

另外,在链表等数据结构中,也经常使用结构体来表示结点信息。

例如,链表节点结构体类型的定义如下:

struct ListNode {
    int val;  // 节点值
    struct ListNode *next;  // 下一个节点指针
};

在这个结构体中,包含了两个成员:节点的值val,以及指向下一个节点的指针。通过这种方式,可以表示一个链表的所有节点信息,并且通过next指针连接起来,形成一条链表。

总之,数据结构中的结构体是非常重要的一种概念,它可以方便地构建复杂的数据类型,并且提高程序的可读性和可维护性。在实际开发过程中,合理地运用结构体可以让代码更加简洁、清晰和易于维护。

三、typedef函数

在C语言中,可以通过typedef来定义新的类型名称。typedef关键字可以将已有类型(如int、float等)或自定义结构体类型重新命名为一个新的类型名称,使得代码更加简洁易读。

在结构体中使用typedef可以让结构体类型名称更加简洁,同时也可以避免在每次定义结构体变量时都需要加上struct关键字。

例如,我们可以通过typedef定义一个新的类型名称为Person:

typedef struct {
    char name[20];
    int age;
    char gender;
} Person;

这段代码定义了一个结构体类型,包括三个成员:姓名、年龄和性别;然后使用typedef将其重新命名为Person类型。

通过这种方式,以后就可以直接使用Person作为结构体类型名称,而不需要再加上struct关键字。例如,可以定义一个Person类型的结构体变量p1:

Person p1 = {"Tom", 20, 'M'};

同样地,也可以使用Person类型定义一个结构体指针变量:

Person *p = (Person*)malloc(sizeof(Person));

通过使用typedef定义新类型名称,代码变得更加简洁易读,同时也提高了代码的可维护性和可读性。

总之,typedef是C语言中非常有用的一个特性,它可以将复杂的类型名称重新命名为一个简洁易懂的新类型名称,使得代码更加简洁易读,提高了代码的可维护性和可读性。在结构体类型的使用中,使用typedef也可以让代码更加简洁易读,特别适用于自定义结构体类型的定义。

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转载自blog.csdn.net/m0_62338174/article/details/130178382