I51开发板 第八讲：结构体

在前面几个程序里，我们都用到了结构体，那么在这一讲里，本菜就跟大家一起简单学习一下结构体的相关知识。

首先，什么是结构体呢？

所谓的结构体，其实就是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合。在C语言中，结构体（Struct）指的是一种数据结构，是C语言中聚合数据类型的一类。结构体可以声明为变量、指针或数组等，用以实现较复杂的数据结构。结构体同时也是一些元素的集合，这些元素称为结构体的成员，且这些成员可以为不同的类型，成员一般用名字访问。

结构体变量的定义有三种方法，下面我们将针对这三种方法分别概述一下：

1、先定义结构体类型再定义结构体变量名

定义结构体类型的一般格式为：

struct   结构体名

        {结构体元素表};

其中，“结构体元素表”为该结构体中的各个成员（又称为该结构体的域），由于结构体可以由不同类型的数据组成，因此对结构体中各个成员都要进行类型说明。例如，一个时间结构体类型time，他由三个结构体元素hour、min、sec组成，定义格式如下：

struct time{

        unsigned char hour;

        unsigned char min; 

        unsigned char sec; 

};

定义好一个结构体类型之后，就可以用它来定义结构体变量。一般格式为：

struct 结构体名 结构体变量名1，结构体变量名2，……结构体变量名n；

例如，可以用结构体time来定义1个结构体变量clocktime1，clocktime2；

struct time clocktime1，clocktime2;

结构体变量clocktime1，clocktime2都具有struct time类型的结构体，即它们都是由三个无符号整型数据所组成的。

2、在定义结构体类型的同时定义结构体变量名

这种方法是将方法1的两个步骤合到一起，一般格式为：

struct 结构体名 

例如，对于上述时间结构体变量也可以按以下格式定义：

struct time{

        unsigned char hour;

        unsigned char min; 

        unsigned char sec; 

}clocktime1，clocktime2;

3、直接定义结构体变量

这种方法可以省略结构体名，又称为无名结构体，一般格式为：

struct

{结构体元素表}结构体变量名1，结构体变量名2，……，结构体变量名n；

例如，上述时间结构体变量可以按一下格式定义：

struct {

unsigned char hour;

unsigned char min; 

unsigned char sec; 

}clocktime1，clocktime2;

第三种方法与第二种方法十分相似，所不同的是第三种方法中省略了结构体名“time”。这种方法一般只用于定义几个确定的结构体变量的场合。不过为了便于记忆和以备将来进一步定义其他结构体变量需要，一般还是不要省略结构体名为好。此外，也可以使用关键字typedef来命名一个结构体类型，这时结构体名就不太重要了。例如：

typedef struct {

unsigned char hour;

unsigned char min; 

unsigned char sec; 

}time;

这样time实际上就成了一个结构体类型，可以直接来定义结构体变量，例如：

time clocktime1,clocktime2;

这时变量 clocktime1和clocktime2就都具有上述结构体类型。

定义了一个结构体变量之后，就可以对它进行引用，完成赋值、存取和运算等。一般情况下，结构体变量的引用是通过对其结构体元素的引用来实现的。引用结构体元素的一般格式为：

结构体变量名.结构体元素

其中，“.”是存取结构体元素的成员运算符。例如，clocktime.sec表示结构体变量clocktime中的元素sec，clocktime.min表示结构体变量clocktime中的元素min等。如果一个结构体变量中结构体元素又是另外一个结构体变量，即出现结构体嵌套时，则需要采用若干个成员运算符，一级一级地找到最低一级结构体元素，而且只能对这个最低级结构体元素进行访问。

对结构体变量中的各个元素可以像普通变量一样进行赋值、存取和运算。例如：

clocktime1.sec=20;

clocktime2.sec=30;

sum = clocktime1.sec + clocktime2.sec;

clocktime1.min++;

其中成员运算符“.”的优先级别最高，因此clocktime1.min++是对clocktime1.min进行自加运算，而不是先对min进行自加运算。time.day.sec是对嵌套结构体类型中最低一层的结构体进行访问。

对于结构体变量和结构体元素，可以在程序中直接引用他们的地址。例如，若需要输入clocktime1.sec的值，可以写成：

scanf("d%",&clocktime.sec);

又如，输出结构体变量clocktime2的首地址，可写成：

printf("c%",&clocktime2);

结构体变量有三种存储种类，它们是extern、static和auto（即外部、静态和自动）。当结构体变量为外部全局变量或静态变量时，可以在定义结构体类型时给他赋初值，但不能给自动存储种类的动态局部结构变量赋初值。

自动结构体变量不能在定义时赋初值，只能在程序执行中用赋值语句给各结构体元素分别赋值。给结构体变量赋初值和给数组变量赋初值是一样的，当初值个数不够时，余下的结构体变量元素就以0作为其初值。但是，如果初值个数过多则会导致编译时出差。