1、概述

C 語言允許用戶自己指定這樣一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它由不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個整體，以便引用，這些組合在一個整體中的數(shù)據(jù)是互相聯(lián)系的，這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為結(jié)構(gòu)體，它相當于其它高級語言中記錄。

聲明一個結(jié)構(gòu)休類型的一般形式如下：

struct 結(jié)構(gòu)體名  {成員列表};

結(jié)構(gòu)體名，用作結(jié)構(gòu)體類型的標志，它又稱 結(jié)構(gòu)體標記，大括號內(nèi)是該結(jié)構(gòu)體中的各個成員，由它們組成一個結(jié)構(gòu)體，對各成員都應進行類型聲明如：

類型名 成員名;

也可以成員列表稱為域表，第一個成員也稱為結(jié)構(gòu)體中的一個域。成員名定名規(guī)則寫變量名同。

struct student  {      int num;      char name[20];      char sex;      int age;      float score;      char addr[30];  };

2、定義結(jié)構(gòu)體類型變量的方法

前面只是指定了一個結(jié)構(gòu)體類型，它相當于一個模型，但其中并無具體數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對之也不分配實際內(nèi)存單元，為了能在程序中使用結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù)，應當定義結(jié)構(gòu)體類型的變量，并在其中存放具體的數(shù)據(jù)，可以采取以下3種方法定義結(jié)構(gòu)體類型變量。

（1）先聲明結(jié)構(gòu)體類型再定義變量名

如上面已定義了一個結(jié)構(gòu)體類型 struct student，可以用它來定義變量。如：

struct student{  //結(jié)構(gòu)體類型名      ...      ...      ...  }student1, student2 //結(jié)構(gòu)體變量名

定義了 student1, student2 為 struct student 類型的變量。

在定義了結(jié)構(gòu)體變量后，系統(tǒng)會為之分配內(nèi)存單元。例如 student1 和 student2 在內(nèi)存中各占 59 個字節(jié)。

應當注意，將一個變量定義為標準類型（基本數(shù)據(jù)類型）與定義為結(jié)構(gòu)體類型不同之處在于后者不僅要求指定變量為結(jié)構(gòu)體類型，而且要求指定為某一特定的結(jié)構(gòu)體類型（例如 struct student 類型），因為可以定義出許多種具體的結(jié)構(gòu)體類型。而在定義變量為整形時，只需指定為 int 型即可。

（2）在聲明類型的同時定義變量

例如：

struct student  {      int num;      char name[20];      char sex;      int age;      float score;      char addr[30];  }student1, student2;

它的作用與第一種方法相同，即定義了兩個 struct student 類型的變量 student1, student2 這種形式的定義的一般形式為

struct 結(jié)構(gòu)體名  {      成員表列  }變量名表列;

（3）直接定義結(jié)構(gòu)類型變量

其一般形式為:

struct  {      成員表列  }變量名表列;

即不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體名。

關(guān)于結(jié)構(gòu)體類型，有幾點要說明：

• a. 類型與變量是不同的概念，不是混同，只能對變量賦值，存取或運算，而不能對一個類型賦值，存取或運算。在編譯時，對類型是不分配空間的，只對變量分配空間。
• b. 對結(jié)構(gòu)體中的成員（即 域）可以單元使用，它的作用與地位相當于普通變量。

• c. 成員也可以是一個結(jié)構(gòu)體變量。如：

  struct date // 聲明一個結(jié)構(gòu)體類型  {      int month;      int day;      int year;  }    struct student  {      int num;      char name[20];      char sex;      int age;      struct date birthday;      char addr[30];  }student1, student2;

  先聲明一個 struct date 類型，它代表 日期 包括3個成員 month, day, year。然后在聲明 struct student 類型時，將成員 birthday 指定為 struct date 類型。

• d. 成員名可以與程序中的變量名相同，二者不代表同一對象。

3、結(jié)構(gòu)體變量的引用

（1）不能將一個結(jié)構(gòu)體變量作為一個整體進行輸入和輸出。

只能對結(jié)構(gòu)體變量中的各個成員分別進行輸入輸出。引用結(jié)構(gòu)體變量中的成員的方式為：

結(jié)構(gòu)體變量名.成員名

例如 student1.num 表示 student1 變量中的 num 成員，即 student1 的 num 項，可以對變量的成員賦值。例如： student1.num = 10010;

. 是成員（分量）運算符，它在所有的運算符中優(yōu)先級最高，因此可以把 student1.num 作為一個整體來看待。上面的賦值語句作用是將整數(shù) 10010賦給 student1 變量中的成員 num。

（2）如果成員本身又屬一個結(jié)構(gòu)體類型，則要用若干個成員運算符，一級一級地找到最低一級的成員。只能對最低的成員進行賦值或存取以及運算。

例如：結(jié)構(gòu)體變量 student1 可以這樣訪問各成員：

student1.num  student1.birthday.month

注意，不能用 student1.birthday 來訪問 student1 變量中的成員 birthday，因為 birthday 本身是一個結(jié)構(gòu)體變量。

（3）對結(jié)構(gòu)體變量的成員可以像普通變量一樣進行各種運算（根據(jù)其類型決定可以進行的運算）。

student2.score = student1.score;  sum = student1.score + student2.score;  student1.age ++;  ++ student1.age;

由于 . 運算符的優(yōu)先級最高，因此 student1.age ++ 是對 student1.age 進行自加運算。而不是先對 age 進行自加運算。

（4）可以引用結(jié)構(gòu)體變量成員的地址。也可以引用結(jié)構(gòu)體變量的地址。如：

scanf("%d", &student1.num);// 輸入 student1.num 的值  printf("%o", &student1);// 輸出 student1 的首地址

但不能用以下語句整體讀入結(jié)構(gòu)體變量如：

scanf("%d,%s,%c,%d,%f,%s", &student1);

結(jié)構(gòu)體變量的地址主要用于作函數(shù)參數(shù)，傳遞結(jié)構(gòu)體的地址。

4、結(jié)構(gòu)體變量的初始化

和其它類型變量一樣，對結(jié)構(gòu)體變量可以在定義時指定初始值。

5、結(jié)構(gòu)體數(shù)組

一個結(jié)構(gòu)體變量中可以存放一組數(shù)據(jù)（如一個學生的學號，姓名，成績等數(shù)據(jù)）。如果有10個學生的數(shù)據(jù)需要參加運算，顯然應該用數(shù)組，這就是結(jié)構(gòu)體數(shù)組。結(jié)構(gòu)體數(shù)組與以前介紹過的數(shù)據(jù)值型數(shù)組不同之處在于每個數(shù)組元素都一個結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)，它們分別包括各個成員（分量）項。

5.1 定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組

和定義結(jié)構(gòu)體變量的方法相仿，只需說明其為數(shù)組即可。

struct student  {      int num;      char name[20];      char sex;      int age;      float score;      char addr[30];  };  struct student stu[3];

以上定義了一個數(shù)組 stu，其元素為 struct student 類型數(shù)據(jù)，數(shù)組有 3 個元素。也可以直接定義一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組。如：

struct student  {      int num;      ....    }stu[3];    或    struct    {      int num;      　...  }stu[3];

5.2 結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化

與其它類型數(shù)組一樣，對結(jié)構(gòu)體數(shù)組可以初始化如：

struct student  {      int mum;      char name[20];      char sex;      int age;      float score;      char addr[30];  }stu[3] = {{10101,"Li Lin", 'M', 18, 87.5, "103 Beijing Road"},              {10101,"Li Lin", 'M', 18, 87.5, "103 Beijing Road"},              {10101,"Li Lin", 'M', 18, 87.5, "103 Beijing Road"}};

定義數(shù)組 stu 時，元素個數(shù)可以不指定，即寫成以下形式：

stu[] = {{...},{...},{...}};

編譯時，系統(tǒng)會根據(jù)給出初值的結(jié)構(gòu)體常量的個數(shù)來確定數(shù)組元素的個數(shù)。

當然，數(shù)組的初始化也可以用以下形式：

struct student  {      int num;      ...  };  struct student stu[] = {{...},{...},{...}};

即先聲明結(jié)構(gòu)體類型，然后定義數(shù)組為該結(jié)構(gòu)體類型，在定義數(shù)組時初始化。

從以上可以看到，結(jié)構(gòu)體數(shù)組初始化的一般形式是在定義數(shù)組的后面加上：

5.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組應用舉例

下面例子說明結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義和引用。

運行結(jié)果如下：

LI  Li  Fun  Zhang  Zhang  Fun  Li  Fun  Zhang  Li       Li: 3  Zhang: 3    Fun: 3

6、指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針

一個結(jié)構(gòu)體變量的指針就是該變量所占據(jù)的內(nèi)存段的起始地址，可以設(shè)一個指針變量，用來指向一個結(jié)構(gòu)體變量，此時該指針變量的值是結(jié)構(gòu)體變量的起始地址。指針變量也可以用來指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的元素。

6.1 指向結(jié)構(gòu)體變量的指針

指向結(jié)構(gòu)體變量的指針的應用：

在主函數(shù)中聲明了 struct student 類型，然后定義了一個 struct student 類型的變量，stu_1 同時又定義一個指針變量 p ，它指向一個 struct student 類型的數(shù)據(jù)，在函數(shù)的執(zhí)行部分將結(jié)構(gòu)體變量 stu_1 的起始地址賦給指針變量 p ，也就是使 p 指向 stu_1 然后對 stu_1 的各成員賦值，第二個 printf 函數(shù)也是用來輸出 stu_1 各成員的值，但使用的是 (*p).num 這樣的形式， (*p) 表示 p 指向的結(jié)構(gòu)體變量，(*p).num 是 p 指向的結(jié)構(gòu)體變量中的成員 num 。注意 *p 兩側(cè)的括弧不可省略，因為成員運算符 ‘.’ 優(yōu)先于 ‘*’ 運算符，*p.num 就等價于 *(p.num)

運行結(jié)果如下：

NO. :89101  name: Li Lin  sex:M  score:89.500000  NO. :89101  name: Li Lin  sex:M  score:89.500000

可以看到兩個 printf 輸出的結(jié)果相同。

在C語言中，為了使用方便和使之直觀，可以把 (*p).num 改用 p->num 來代替，它表示 *p 所指向的結(jié)構(gòu)體變量中的 num 成員，同樣，(*p).name 等價于 p->name。

也就是說以下三種形式等價：

• a. 結(jié)構(gòu)體變量.成員名
• b. (*p).成員名
• c. p-> 成員名

上面的最后一個 printf 函數(shù)輸了項可以改寫為:

printf("NO. :%ldnname: %snsex:%cnscore:%fn",p->num, p->name, p->sex, p->score);

其中 -> 稱為指向運算符。

分析以下幾種運算符:

• p -> n 得到 p 指向的結(jié)構(gòu)體變量中的成員 n 的值
• p -> n ++ 得到 p 指向的結(jié)構(gòu)體變量中的成員 n 的值，用完值后使它加 1
• ++p -> n 得到 p 指向的結(jié)構(gòu)體變量中的成員 n 的值使之加 1 （先加）

6.2 指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針

以前介紹過可以使用指向數(shù)組或數(shù)組元素的指針和指針變量，同樣，對結(jié)構(gòu)體數(shù)組及其元素也可以用指針變量來指向。

指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針的應用。

運行結(jié)果如下：

No.    name        sex        age  10101 Li Lin                M       18  10102 Zhang Fun        M       19  10103 Wang Min          F        20

注意以下兩點：

（

1）如果 p 的初值為 stu，即指向第一個元素，則 p + 1 后指向下一個元素的起始地址。例如：

(++p) -> num 先使 p 自加 1 ，然后得到它指向的元素中的 num 成員的值（即10102）。

(p++) ->num 先得到 p->num 的值（即10101），然后使 p 自加 1 ，指向 stu[1]。

注意以上二者的不同。

（2）程序已定義了指針 p 為指向 struct student 類型數(shù)據(jù)的變量，它只能指向一個 struct student 型的數(shù)據(jù)（p 的值是 stu 數(shù)組的一個元素的起始地址），而不能指向 stu 數(shù)組元素中的某一成員，（即 p 的地址不能是成員地址）。例如，下面是不對的：

p = &stu[1].name

編譯時將出錯。千萬不要認為反正 p 是存放地址的，可以將任何地址賦給它。如果地址類型不相同，可以用強制類型轉(zhuǎn)換。例如：

p = (struct student *)&stu[1].name;

此時，在 p 中存放 stu[1] 元素的 name 成員的起始地址。

6.3 用結(jié)構(gòu)體變量和指向結(jié)構(gòu)體的指針作函數(shù)參數(shù)

將一個結(jié)構(gòu)體變量的值傳遞給另一個函數(shù)，有3個方法：

• （1）用結(jié)構(gòu)體變量的成員作參數(shù)，例如：用 stu[1].num 或 stu[2].name 作函數(shù)實參，將實參值傳給形參。用法和用普通變量作實參是一樣的，屬于 值傳遞 方式。應當注意實參與形參的類型保持一致。
• （2）用結(jié)構(gòu)體變量作參數(shù)。老版本的C系統(tǒng)不允許用結(jié)構(gòu)體變量作實參，ANSI C取消了這一限制。但是用結(jié)構(gòu)體變量作實參時，采取的是 值傳遞 的方式，將結(jié)構(gòu)體變量所占的內(nèi)存單元全部順序傳遞給形參。形參也必須是同類型的結(jié)構(gòu)體變量。在函數(shù)調(diào)用期間形參也要占用內(nèi)存單元。這種傳遞方式在空間和時間上開銷較大，如果結(jié)構(gòu)體的規(guī)模很大時，開銷是很可觀的，此外由于采用值傳遞方式，如果在執(zhí)行被調(diào)用函數(shù)期間改變了形參（也是結(jié)構(gòu)體變量）的值，該值不能返回主調(diào)函數(shù)，這往往造成使用上的不便。因此一般較少用這種方法。
• （3）用指向結(jié)構(gòu)體變量（或數(shù)組）的指針作實參，將結(jié)構(gòu)體變量（或數(shù)組）的地址傳給形參。

用結(jié)構(gòu)體變量作函數(shù)參數(shù)。

將上面改用指向結(jié)構(gòu)體變量的指針作實參。

7、用指針處理鏈表

7.1 鏈表概述

鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是動態(tài)地進行存儲分配的一種結(jié)構(gòu)。

鏈表有一個 頭指針 變量，它存放一個地址，該地址指向一個元素，鏈表中每一個元素稱為 結(jié)點，每個結(jié)點都應包括兩個部分，一為用戶需要用的實際數(shù)據(jù)，二為下一個結(jié)點的地址。可以看出，頭指針 head 指向第一個元素，第一個元素又指向第二個元素，。。。。直到最后一個元素，該元素不再指向其他元素，它稱為 表尾，它的地址部分放一個 NULL（表示 空地址）鏈表到此結(jié)束。

可以看到鏈表中各元素在內(nèi)存中可以不是連續(xù)存放的，要找某一元素，必須先找到上一個元素，根據(jù)它提供的下一元素地址才能找到下一個元素。如果不提供 頭指針 head 則整個鏈表無法訪問。

可以看到。這種鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，必須利用指針變量才能實現(xiàn)，即一個結(jié)點中應包含一個指針變量，用它存放下一結(jié)點的地址。

前面介紹了結(jié)構(gòu)體變量，用它作鏈表中的結(jié)點是最合適的，一個結(jié)構(gòu)體變量包含若干成員，這些成員可以是數(shù)值類型，字符類型，數(shù)組類型，也可以是指針類型，我們用這個指針類型成員來存放下一個結(jié)點的地址。例如可以設(shè)計這樣一個結(jié)構(gòu)體類型：

struct student  {      int num;      float score;      struct student *next;  };

其中成員 num 和 score 用來存放結(jié)點中的有用數(shù)據(jù)（用戶需要用到的數(shù)據(jù)），next 是指針類型成員，它指向 struct student 類型數(shù)據(jù)（這是 next 所在結(jié)構(gòu)體類型）。一個指針類型的成員既可以指向其他類型的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)，也可以指向自己所在的結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在 next 是 struct student 類型中的一個成員，它又指向 struct student 類型的數(shù)據(jù)。用這種方法就可以建立鏈表。

請注意：只是定義一個 struct student 類型，并未實際分配存儲空間，只有定義了變量才分配內(nèi)存單元。

7.2 簡單鏈表

下面通過一個例子來說明如何建立和輸出一個簡單鏈表:

運行結(jié)果:

99101  89.5  99103  90.0  99107  85.0

7.3 處理動態(tài)鏈表所需的函數(shù)

（1）malloc 函數(shù)

void *malloc(unsigned int size);

作用是在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配一個長度為 size 的連接空間。些函數(shù)的值（即返回值）是一個指向分配空間起始地址的指針（基類型為 void）。如果些函數(shù)未能成功地執(zhí)行（例如內(nèi)存空間不足）則返回空指針 NULL。

（2）calloc 函數(shù)

void *calloc(unsigned n, unsigned size);

其作用是在內(nèi)存的動態(tài)區(qū)存儲中分配 n 個長度為 size 的連續(xù)空間。函數(shù)返回一個指向分配空間起始地址的指針，如果分配不成功，返回 NULL。 用 calloc 函數(shù)可以為一維數(shù)組開辟動態(tài)存儲空間， n 為數(shù)組元素個數(shù)，每個元素長度為 size。

（3）free 函數(shù)

void free(void *p);

其作用是釋放由 p 指向的內(nèi)存區(qū)，使這部分內(nèi)存區(qū)能被其它變量使用， p 是最后一次調(diào)用 calloc 或 malloc 函數(shù)時返回的值。free 函數(shù)無返回值。 請注意：以前的C版本提供的 malloc 和 calloc 函數(shù)得到的是指向字符型數(shù)據(jù)的指針。ANSI C 提供的 malloc 和 calloc 函數(shù)規(guī)定為 void * 類型。

7.4 建立動態(tài)鏈表

所謂建立動態(tài)鏈表是指在程序執(zhí)行過程中從無到有地建立起一個鍵表，即一個一個地開辟結(jié)點和輸入各結(jié)點數(shù)據(jù)，并建立起前后相鏈的關(guān)系。

以下是對鏈表的各種操作

打印鏈表:

void printlist(struct student *head)  {      struct student *p;      p = head;        if(head != NULL)      {          do           {              printf("num=%d score=%5.2fn", p->num, p->score);              p = p->next;          } while (p != NULL);      }      /* while(p -> next != NULL)      {          printf("num=%d score=%fn", p->num, p->score);          p = p->next;      }*/  }

刪除節(jié)點:

struct student *delNode(struct student *head, int num)  {      printf("delNode.n");      struct student *p1, *p2;      if(head == NULL)      {          printf("The List is NULL.n");      }      else      {          p1 = head;          while(p1->next != NULL && p1->num != num)          {              p2 = p1;              p1 = p1->next;          }          if(p1->num == num)          {              if(p1 == head)                  head = p1->next;              else                  p2->next = p1->next;          }          else              printf("Can not find list num.n");      }      return head;  }

更新節(jié)點:

struct student *update(struct student *head, int index, int num, float score)  {      printf("update.n");      struct student *p;      if(head == NULL)      {          printf("The List is NULL.n");      }      else      {          p = head;          while(p->next != NULL && p->num != index)          {              p = p->next;          }          if(p->num == index)          {              p->num = num;              p->score = score;          }          else              printf("Can not find list index.n");      }      return head;  }

增加節(jié)點:

struct student *add(struct student *head, int index, int num, float score)  {      printf("add.n");      struct student *p1, *p2, *p3;      if(head == NULL)      {          printf("The List is NULL.n");      }      else      {          p1 = p2 = head;          while(p1->next != NULL && p1->num != index)          {              p1 = p1->next;              p2 = p1;          }          if(p1->num == index)          {              p3 = (struct student *)malloc(LEN);              p3->num = num;              p3->score = score;                if(p2->next == NULL)              {                  p2->next = p3;                  p3->next = NULL;              }              else              {                  p3->next = p2->next;                  p2->next = p3;                 }          }          else              printf("Can not find list index.n");      }      return head;  }

原文鏈接：http://www.cnblogs.com/qkhhxkj/archive/2011/06/28/2091818.html