嵌入式开发《C语言(八:(3)5分钟理清结构体与数组、指针关系》

在文章 嵌入式开发《C语言(八:（1）2分钟搞懂“结构体”有何优势？》 和 嵌入式开发《C语言(八:（2）2分钟回顾“结构体”零碎知识？》中分别介绍了结构体的概念、结构体有何优势以及结构体的定义、初始化、结构体指针变量的零碎知识。这篇文章将继续介绍关于结构体的零碎知识点：“结构体”与数组、指针的关系。学会了这些零碎知识，才能走得更远。

上一篇文章讲到在使用结构体时要先定义结构体类型，再定义变量。那么是否可以在定义结构体类型时同时定义变量？如下所示：先定义变量，然后再赋值

struct student
	{
		char name[20];
		int age;
		float grade;
	}s1;
s1 = {"zhangsan", 18, 59.9};	

答案是不能，因为s1是一个整体，编译器不知道把这几个值如何存储到相应的空间。那么是否可以在定义结构类型时同时定义变量及初始化？答案是可以。因为编译器会直接把这几个值存储到相应位置。

struct student
{
	char name[20];
	int age;
	float grade;
}s1 = {"zhangsan", 18, 59.9};

那么为什么建议先定义结构体类型，在用到的地方再定义变量以及初始化？主要是考虑到移植性，或者是C语言中的模块化编程思想。实际在开发中是将结构体类型的定义放在.h文件中，在用到的地方通过#include包含.h头文件即可定义所需的变量。对于初学者来说，为了理解，可以在同时定义变量及初始化。

（1）结构体与数组的结合

结构体与数组的结合成为结构体数组，与数组类似，只不过这个数组中的每一个元素又是一个结构体类型。那么如何定义结构体数组变量？按照先定义结构体类型，然后再定义结构体数组变量的方式，其实也可以在定义结构体的时候同时定义结构体数组变量及初始化。（前面有原因）。如下所示定义结构体数组s1，有2个元素 按照 结构体类型 数组名[元素个数];形式可以定义结构体数组。

struct student
	{
		char name[20];
		int age;
		float grade;
	};
//定义并初始化
struct student s1[2]= { {"zhangsan", 18, 59.9}, {"lisi", 19, 60}};	

结构体数组的初始化：数组中的每一个元素（此处的元素指的是结构体类型）都是用大括号{}括起来，对每一个大括号{}中的成员变量进行赋值。最后再用一个大括号把所有元素都包起来，这样 比较清晰，容易看出每一个元素的内容。

那么我们如何访问结构体数组中的任意一个元素？通过 变量名[第几个元素].成员名 方式

当左值是对结构体中的成员进行赋值操作，当右值是获取这个结构体成员的值。左值就是复制符号（=）左边的内容，右值就是赋值符号（=）右边的内容

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
//定义结构体类型
struct student
{
	char name[20];
	int age;
	float grade;
};
int main(int argc, char** argv)
{
	//定义并初始化
	struct student s1[2]= { {"zhangsan", 18, 59.9}, {"lisi", 19, 60}};	
	//重新赋值
	//对第一个元素进行赋值操作（作为左值）
	strcpy(s1[0].name, "wangwu");
	s1[0].age = 20;
	s1[0].grade = 99;
	//对第二个元素进行赋值操作（作为左值）
	strcpy(s1[0].name, "wangmazi");
	s1[1].age =21;
	s1[1].grade = 98;
	//输出相应信息（作为右值）
	printf("名字: %s 年龄:%d 成绩:%f \n", s1[0].name, s1[0].age, s1[0].grade);
	printf("名字: %s 年龄:%d 成绩:%f \n", s1[1].name, s1[1].age, s1[1].grade);
	
	return 0;	
} 

运行结果：

分析结果：可以通过变量名[第几个元素].成员名的方式来访问结构体数组中所对应元素的成员。

（3）结构体与指针的结合

结构体与指针的结合称为结构体指针，上一篇文章有演示，需要注意的是定义结构体指针时，在使用之前，一定要对指针进行赋值操作，可以使用malloc动态分配内存，也可以定义一个结构体变量，然后将这个结构体变量的地址赋值给结构体指针（否则，解引用非法地址会出现段错误），最后再对结构体中的元素进行赋值。按照结构体类型 *指针名;定义结构体指针变量 结构体指针的初始化：先获得有效地址，再对结构体中的变量赋值

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
//定义结构体类型
struct student
{
	char name[20];
	int age;
	float grade;
};
int main(int argc, char** argv)
{
	//定义并初始化
	struct student s1 = {"zhangsan", 18, 59.9};	
	struct student *p = NULL;	
	p = &s1;
	
	printf("s1的地址:%p \n", &s1);
	printf("指针p的地址:%p \n", p);
	printf("s1中第一个元素的地址:%p \n", s1.name);
	printf("s1中age的地址:%p \n", &s1.age);
	printf("p+1的地址:%p \n", p+1);
	printf("输出年龄:%d \n", (p+1)->age);
	
	return 0;	
} 

运行结果：

分析结果：从结果中可以看出前三个输出的地址值确实相同，但是 &s1.age和 p+1的地址值不一样，说明虽然结构体指针p值与结构体中首元素name地址的值相同，但是p并不是指向name而是指向struct studen整个结构体的启示地址，而不是指向struct studen中某一个元素的地址。从p+1的值可以看出，0xbfdfa7bc-0xbfdfa7a0=0x1C 十进制28也就是这个结构体变量所占的内存空间（20+4+4=28）,也即p+1操作时直接跳过整个结构体所占的空间大小（注意：指针加1操作实际上要看指针所指的类型，加1也就是跳过这个类型所占的字节数）。也因此当执行(p+1)->age时他的值是随机的，因为那个地方还没有进行赋值操作。

未完待续，后续继续更新...

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