C 語言結構體 -struct- 用法詳解

粉絲問答

有個粉絲在羣裏問了這樣一個問題，問題在圖中已經標出，如下圖。

頭文件的結構體的定義爲：

typedef struct{
 u8  bmRequestType; 
 u8  bRequest; 
 u16 wValue; 
 u16 wIndex; 
 u16 wLength; 
}USB_Request_Header_t;

雖然粉絲最後都理解了，但是仍想趁着這個機會整理一下結構體的用法，希望能夠對剛入行的童鞋們有所幫助。

結構體

在實際的開發過程中，一組數據往往具有不同的數據類型，此時數組是不能夠滿足需求了。因爲數組中各元素的類型必須是一致的。爲了解決這個需求，C 中給出了另一種數據類型 -結構體，每一個成員可以是任意一種數據類型。

定義一個結構體的類型爲：

struct 結構名 {
  成員列表
};

其中 struct 後面的叫做結構體名，而struct 結構名叫做結構體類型，只有結構體類型纔可以定義變量，結構體名是不能定義變量的。注意}後面是需要加;的。

struct stu {XXX};

stu stu1;        //fail
struct stu stu1; //true

三種結構體類型變量說明

結構變量有以下三種方式。

1. 先定義結構，再定義結構變量

struct stu{
  int age;
};

struct stu stu1; //定義了變量stu1

2. 定義結構體類型的同時說明變量

struct stu{
  int age;
}stu1;

3. 直接說明結構變量

struct {
  int age;
}stu1;

這種方法和第一種方法相比，就是省略了結構體名，而省略的結構體名，就無法組合結構體類型了，而無這種結構體類型，自然就不能再定義這種結構體類型的變量了。

這種結構體也被稱爲匿名結構體，即沒有結構體名。匿名結構體通常作爲結構體成員的一個變量去使用。如下：

struct stu{
  int age;
  struct {
    int month;
  }birthday;
}stu1;

sut1.birthday.month = 10; //用法

結構體成員表示方法

struct stu stu1, *pstu1;
pstu1 = &stu1;

stu1.age     = 10;  //true
(&stu1)->age = 10;  //true
pstu1->age   = 10;  //true
(*pstu1).age = 10;  //true
*pstu1.age   = 10;  //fail

如果對變量訪問成員，則使用.運算符，如果是對指針訪問成員則使用->運算符。

上例中除了最後一個都是對的。因爲.運算符的優先級高於*，所以會先執行pstu1.age，而 pstu1 是一個指針，不可以使用.運算符去訪問，需要正確使用->運算符訪問。所以最終會報錯。

結構體指針做參數

struct stu stu1;
void fun(struct stu *val);
fun(&stu1);

在這裏也有新手誤解的地方，在函數入參這一塊，傳入的是一個指針，並不是說外部一定要先定義一個指針變量struct stu *xxx，然後把xxx傳進去。就像下面一樣。

struct stu stu1;
struct stu *p_stu1 = &stu1;
fun(p_stu1);

結構體初始化

定義變量的同時初始化

struct stu{
  int age;
}stu1 = {18};

先定義在初始化

struct stu stu1,stu2;
stu1.age = 18;
stu2 = stu1;  //結構體之間可以直接賦值

常用初始化

在開發過程中，一個結構體之間會存在若干成員，極其複雜。這個時候通常是將成員全部清零，然後再對需要的成員進行構造。

struct stu stu1;
memset(&stu1, 0 ,sizeof(stu1));
XXX_Init(&stu1.xxx);

typedef 與 struct

常規定義結構體類型需要用struct 結構名的方式，比較繁瑣。所以結構體定義往往與 typedef 相結合使用。

如果使用下面這種方法，結構體名我通常是省略的，因爲我已經不打算使用 struct 方式定義變量了。

typedef struct _stu{
  int age;
}STU;

此時STU就等價於struct _stu，只不過換了個名字。

struct _stu stu1;  //true
STU stu2;          //true
struct STU stu3;   //fail,多了struct
_stu stu4;         //fail,缺少struct

前置聲明

在定義結構體的時候，往往會碰到這種情況，結構體成員中需要用到此結構體的類型。首先下面定義是正確的，如下：

struct stu {
  int age;
  struct stu stu2;
}stu1;

如果和 typedef 一塊使用，然後用重新定義的類型。就需要前置聲明。

typedef struct stu STU;
struct stu{
  int age;
  STU stu2;
};

這樣成員變量中就不用 struct 加結構體名的形式定義了，直接可以用 STU 定義所需變量。

結構體對齊

結構如何對齊呢，使用的是僞指令 #pragma

#pragma pack(push,2)
typedef struct stu {
  char sex;
  int  age;
}STU;
#pragma pack(pop)

2 代表是以 2 個字節對齊的，此時 sizeof(STU) 等於 6，因爲 sex 爲 char 型佔 1 個字節，但是指定了兩個字節對齊，所以分配給 sex 的內存實際有兩個字節的空間。

注意字節對齊是以 2 的 n 次冪對齊的。即 1、2、4、8 等。不能是 3 字節對齊。

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來源：https://mp.weixin.qq.com/s/mXB-KwnJ7PnzMXmVX-CXwQ

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