C语言-结构类型

程序中的数据都需要有类型支撑，当数据很复杂时（不是简单的一个值，如时间信息：年月日时分秒6个数据需要作为一个整体），我们需要声明一个新的结构类型来描述这种复合的数据（可以包含很多不同类型的成员），然后我们可以用这个结构的一个变量来表达复合的数据。（有点类似java的类）

1. 结构体声明与结构变量定义

可参考：
https://www.runoob.com/cprogramming/c-structures.html
https://www.runoob.com/cprogramming/c-typedef.html

我的学习笔记：

声明在函数内/外的规则和本地变量一样，一般在函数外声明结构类型，这样可以被多个函数使用。
声明好后，千万别忘记{}后加上; 。

声明结构体的形式（可以在struct前加typedef关键字重定义类型）并定义可以使用的变量 —— 3种方式

t1和t2都是time结构类型的变量：

同时做了声明和定义（main并列全局）：

如下，t1和t2是无名结构变量（程序只需要用到少量确定的结构变量）

结构变量的初始化：

集成初始化只能在定义时同步做，定义好后不支持这样初始化了，但可以强制类型转换重新赋值。【如果结构中还有数组，数组的初始化需要集成初始化时一并做好或者for/while循环，再或者逐个赋值】

对结构赋值：

struct time {int year;int month;int date;int hour;int min;int sec;
} t1, t2;t1 = (struct time){2023,02,02,16, .sec=55};t2 = t1;t2.year = 2022;printf("#t1 = %i-%i-%i %i:%i:%i#\n",t1.year, t1.month, t1.date, t1.hour, t1.min, t1.sec);printf("#t2 = %i-%i-%i %i:%i:%i#\n",t2.year, t2.month, t2.date, t2.hour, t2.min, t2.sec);

关于C语言结构体和数组的说明：
结构变量初始化和数组类似，顺次赋值、缺省默认0等；
但是，1. 数组单元必须同类型，结构体成员可以不同类型；2. 数组访问单元用[]，结构体访问成员用. ，访问一个结构直接用结构变量名；3. 结构变量相互可以直接做赋值、取地址等运算（结构变量名不代表地址-需要结构指针 取地址&）。

2. 结构作为函数参数（返回指针无限套娃）

首先，scanf接收和printf输出结构体都无法一次性对结构变量整体操作，只能对一个一个成员操作，如果每次都要写很多这种输入输出太麻烦了，我们一般写两个函数来操作。
然而注意当结构变量直接传入函数时，和数组和指针不同，传入的是拷贝值。基础的解决方案如下：结构类型的函数中定义临时结构变量回传给调用者（两个结构变量可以相互直接赋值） ——

但这种操作既费时间又费空间，我们更好的办法使用结构指针完成这个功能 ——
参考下面这个案例（明天的日期是？）
【( * p).mon = 12; 等价于 p -> mon = 12;】

#include "test1.h"/*
* ***程序入口 Main Empty项目***
*/
int main(int argc, char const *argv[])
{struct date tomorrow;struct date *p = &today;printf("Enter today's date(yyyy mm dd):");//scanf("%i %i %i", &today.year, &today.mon, &today.day);output(*inputDate(p)); //无限套娃 可以做很多有趣的表达式if ( today.day != numberOfDays(today) ) {tomorrow.day = today.day + 1;tomorrow.mon = today.mon;tomorrow.year = today.year;}else if ( today.mon == 12 ) {tomorrow.day = 1;tomorrow.mon = 1;tomorrow.year = today.year + 1;}else {tomorrow.day = 1;tomorrow.mon = today.mon + 1;tomorrow.year = today.year;}printf("And Tomorrow is:");output(tomorrow);return 0;
}#include "test1.h"//结构体参数函数
bool isLeap(struct date d) { //C99bool leap = false;if ((d.year % 4 == 0 && d.year % 100 != 0) || d.year % 400 == 0) {leap = true;}return leap;
}
int numberOfDays(struct date d) {int day; //每月月底const int daysPerMonth[12] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};if (d.mon == 2 && isLeap(d)) {day = 29;}else {day = daysPerMonth[d.mon-1];}return day;
}
struct date * inputDate(struct date *p) {scanf("%d %d %d", &p->year, &p->mon, &p->day); //p->year等价于(*p).yearreturn p;
}
void output(struct date d) {printf("%i-%i-%i.\n", //%i和%d类似，但%i可以区分八进制和十六进制 printf中通用d.year, d.mon, d.day);
}#ifndef _TEST1_H //定义预处理变量，使用大写文件名 实际可以随意命名（不重复）
#define _TEST1_H#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>struct date {int year;int mon;int day;
} today;bool isLeap(struct date d);
int numberOfDays(struct date d);
struct date * inputDate(struct date *p);
void output(struct date d);#endif

3. 结构数组（初始化{{}} ）

#include <stdio.h>typedef struct student {char stuID[10]; //学号char name[10]; //姓名int age; //年龄int gender; //性别 male1 female0char major[20]; //学科专业double grade_point; //学分绩点 0~5
} Stu;int main() {Stu stuForm[] = {{ "20200101", "小明", 23, 1, "计算机科学", 3.89 }, { "20200215", "小红", 23, 0, "软件工程", 3.56 }, { "20180437", "小军", 25, 1, "大数据", 3.45 }, { "20191403", "小芳", 24, 0, "数字媒体技术", 3.67 }, };int i;for ( i = 0; i < sizeof(stuForm)/sizeof(stuForm[0]); i ++ ) {printf("%d: %s %s %d %d %s %4.2f\n", //%4.2f 宽度4中小数点占1i+1, stuForm[i].stuID, stuForm[i].name, stuForm[i].age, stuForm[i].gender, stuForm[i].major, stuForm[i].grade_point);}return 0;
}

#include <stdio.h>#define int long longtypedef long long ll;struct point{int x;int y;
};
struct rectangle {struct point pt1; //不是指针，是变量struct point pt2;
};void printRect(struct rectangle r);signed main() {int i;struct rectangle rects[2] = {{{1,2}, {3,4}}, {{5,6}, {7,8}} }; //2 rectanglesfor ( i = 0; i < 2; i ++ ) {printRect(rects[i]);}//   struct rectangle r, *rp;
//  rp = &r;
//  r.pt1.x //rp->pt1.x  (r.pt1).x  (rp->pt1).x
//  r.pt2.yreturn 0;
}void printRect(struct rectangle r) {printf("<%lld,%lld> to <%lld,%lld>\n", r.pt1.x, r.pt1.y, r.pt2.x, r.pt2.y);
}

构中构：数组里是结构，结构里有数组，结构里有结构，结构的数组里是结构……

4. 联合 typedef union

typedef 已有类型的名字重新定义的简化名字;
用途：改善了程序可读性

union 类似于 struct ，区别在于 union 的成员变量共用同一份空间（大小最大的成员）【在同一时间内只有一个成员是有效的】
union的使用场景：得到一个类型内部字节，对文件操作中常用

#include <stdio.h>typedef union {int i;char ch[sizeof(int)];
} CHI;int main() {CHI chi;int i;chi.i = 1234; //0x04D2for ( i = 0; i < sizeof(int); i ++ ) {printf("%02hhX", chi.ch[i]);//(X)显示16进制数的一种方式：位数不足自动补0，hh表示就是一个字节不扩展，显示2个16进制数字}putchar(10);return 0;
}

x86CPU是一种小端机器，小端序（数据低位在前）

大端：数据低位保存在内存地址高位，数据高位保存在地址低位【地址从小到大递增，数据从高位排到低位】
小端：数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。

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