结构体嵌套结构体c语言,结构体的相互嵌套
编程时要用到C语言中结构体的自引用,由于用的少,学得时候也没在意,趁用到,回忆一下。
结构体的自引用(self
reference),就是在结构体内部,包含指向自身类型结构体的指针。
结构体的相互引用(mutual
reference),就是说在多个结构体中,都包含指向其他结构体的指针。
1. 自引用结构体
1.1
不使用typedef时
错误的方式:
struct tag_1{
struct tag_1
A; int value;
};
这种声明是错误的,因为这种声明实际上是一个无限循环,成员b是一个结构体,b的内部还会有成员是结构体,依次下去,无线循环。在分配内存的时候,由于无限嵌套,也无法确定这个结构体的长度,所以这种方式是非法的。
正确的方式: (使用指针)
struct tag_1{
struct tag_1 *A; int value;
};
由于指针的长度是确定的(在32位机器上指针长度为4),所以编译器能够确定该结构体的长度。
1.2 使用typedef
时
错误的方式:
typedef struct {
int value;
NODE *link; } NODE;
这里的目的是使用typedef为结构体创建一个别名NODEP。但是这里是错误的,因为类型名的作用域是从语句的结尾开始,而在结构体内部是不能使用的,因为还没定义。
正确的方式:有三种,差别不大,使用哪种都可以。
typedef struct tag_1{
int value;
struct tag_1 *link; } NODE;
struct tag_2;
typedef struct tag_2 NODE;
struct tag_2{
int value;
NODE
*link; };
struct tag_3{
int value;
struct tag_3 *link; };
typedef struct tag_3 NODE;
2. 相互引用 结构体
错误的方式:
typedef struct tag_a{
int value;
B *bp; } A;
typedef struct tag_b{
int value;
A *ap;
} B;
错误的原因和上面一样,这里类型B在定义之 前 就被使用。
正确的方式:(使用“不完全声明”)
struct tag_a{
struct tag_b *bp; int value;
};
struct tag_b{
struct tag_a *ap;
int value;
};
typedef struct tag_a A;
typedef struct tag_b B;
struct tag_a; struct tag_b;
typedef struct tag_a A;
typedef struct tag_b B;
struct tag_a{
struct tag_b *bp; int value;
};
struct tag_b{
struct tag_a *ap;
int value;
};
--------------------------------------------------------------------------------------
结构体的自引用中,如下这种情况是非法的
struct s_ref {
int a;
struct s_ref b;
char c;
};
因为结构体内部又包含自身结构体类型b,这个长度不能确定,只能向下再查找,又包含自身结构体类型b,又再向下查找,如此循环,类似于永无出口的递归调用,是非法的。
但很多时候,的确需要使用到自引用,有个技巧,如下:
struct s_ref {
int a;
struct s_ref
*b; //注意这句与上面相同位置的区别
char c;
};
这是合法的,因为此处是定义了一个指向结构体的指针,指针的大小在具体的机器平台和编译器环境中都是已知的(即使不同的平台环境的定义不完全相同)。所以不会导致上述的递归死循环。是合法和可行的。但是要提醒的是:这个指针看似指向自身,其实不是,而是指向同一类型的不同结构。
链表和树的数据结构就都使用到此技巧。自身的结构体指针指向下一节点或者下一子树的地址。
这里有一种情况值得注意:
typedef struct { //这里是结构体类型定义
int a;
s_ref
*b; //注意这句引用了结构体类型名
char c;
}s_ref ;
这个结构体类型定义是为了定义类型名s_ref,但却失败了。因为结构体中就引用了结构类型名,而此时还没定义类型名。
可以改为如下:
typedef struct s_ref_t{ //这里是结构体类型定义和结构体标签
int a;
struct s_ref_t
*b; //注意这句与上面相同位置的区别,使用了标签
char c;
}s_ref ;
这里将运行良好。
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