【C语言】结构体和共用体

一、结构体

C语言数组允许定义可存储相同类型数据项的变量，结构是 C 语言编程中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储不同类型的数据项。结构体中的数据成员可以是基本数据类型（如 int、float、char 等），也可以是其他结构体类型、指针类型等。

（一）结构体声明

结构体定义由关键字 struct 和结构体名组成，结构体名可以根据需要自行定义。
struct 语句定义了一个包含多个成员的新的数据类型，struct 语句的格式如下：

struct tag { member-listmember-list member-list  ...
} variable-list ;

• tag 是结构体标签
• member-list 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f;，或者其他有效的变量定义
• variable-list 结构变量，定义在结构的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个结构变量

例如：一个学生的学号、姓名、年龄、成绩、地址，是相互联系的数据，在C语言中使用结构体来定义：

struct student
{	int num;			//学号char name[20];		//姓名char sex;			//性别int age;			//年龄float score;			//成绩char addr[30];			//地址
};

• struct是关键字，不能省略
• student是定义的结构体类型名
• 结构体中的每一个数据，称为结构体“成员”或者“域”
• 结构体变量所占内存长度等于各成员所占内存长度之和
• 结构体变量中的各成员，在内存中顺序存放
• 结构体变量所占内存大小用运算符sizeof()计算

（二）结构体变量定义

定义结构体变量有四种方式：
1、先定义结构体类型，再定义结构体变量
例如：

struct student
{	int num;			//学号char name[20];		//姓名char sex;			//性别int age;			//年龄float score;			//成绩char addr[30];		//地址
};struct student student1,student2;

2、定义结构体类型时同时定义结构体变量

例如：

struct student
{	int num;			//学号char name[20];		//姓名char sex;			//性别int age;			//年龄float score;			//成绩char addr[30];		//地址
}student1,student2;

3、直接定义结构体变量，不出现结构体名

例如：

struct 
{	int num;			//学号char name[20];		//姓名char sex;			//性别int age;			//年龄float score;			//成绩char addr[30];		//地址
}student1,student2;

4、成员是另一个结构体的变量
例如：

struct date				//日期结构
{	int month;			//月int day;				//日int year;				//年
};
struct student
{	int num;				//学号char name[20];			//姓名char sex;			//性别int age;				//年龄struct date birthday;	char addr[30];			//地址
}student1,student2; 

（三）结构体变量的初始化

和其它类型变量一样，对结构体变量可以在定义时指定初始值。
例如：

struct student
{	long int num;			//学号char name[20];			//姓名char sex;				//性别char addr[20];			//地址	
}a   =   {  1001,"Mary",'F',"123 Beijing Road"};

（四）结构体的引用

一般情况下，不能将结构体变量作为整体进行引用，只能引用其中的成员。
引用结构体成员方式：结构体变量名.成员名（.是成员运算符）

printf("%d",student1.num);	//	正确引用
printf("%d,%s,%c,%d,%f,%s",student1);	//	错误引用

当成员是另一个结构体变量时，应当逐级引用成员。
例如：

struct date				//日期结构
{	int month;			//月int day;				//日int year;				//年
};
struct student
{	int num;				//学号char name[20];			//姓名char sex;			//性别int age;				//年龄struct date birthday;	char addr[30];			//地址
}student1;student1.num;
student1.name;
student1.birthday.month;
student1.birthday.day;
student1.birthday.year;

只有以下两种情况，可以将结构体作为一个整体进行访问：
1、结构体变量整体赋值
例如：student2 = student1;
2、取结构体变量地址
例如：print(“%p”,&student1);

（五）结构体数组

现在一个学生信息结构体要存放多个学生的信息应该怎么做？使用结构体数组。

1、结构体数组定义
例如：

struct student{	int num;char name[20];char sex;int age;float score;char addr[30];};
struct student stu[3];//三个元素的结构体数组

2、结构体数组初始化
例如：

struct student
{	int num;char name[20];char sex;int age;float score;char addr[20];
}stu[3]={{1001,"Mary",'F',18,89,"Beijing Road"},{1002,"Jack",'M',19,83,"Shanghai"},{1003,"Hare",'M',19,78,"Shengyan"}};

3、结构体数组的引用
例如：输出学生信息

#include <stdio.h>struct student
{	int num;char name[20];char sex;int age;float score;char addr[20];
}stu[3]={{1001,"Mary",'F',18,89,"Beijing"},{1002,"Jack",'M',19,83,"Shanghai"},{1003,"Hare",'M',19,78,"Shengyan"}};void main()
{	int i;for(i=0;i<3;i++)printf("%d  %s  %c  %d  %.2f   %s\n",stu[i].num,stu[i].name,stu[i].sex,stu[i].age,stu[i].score,stu[i].addr);
}

二、共用体

共用体是一种特殊的数据类型，允许在相同的内存位置存储不同的数据类型。可以定义一个带有多成员的共用体，但是任何时候只能有一个成员带有值。共用体提供了一种使用相同的内存位置的有效方式。

（一）共用体定义

必须使用 union 语句，方式与定义结构类似。union 语句定义了一个新的数据类型，带有多个成员。union 语句的格式如下：

union [union tag]
{member definition;member definition;...member definition;
} [one or more union variables];

union tag 是可选的，每个 member definition 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的变量定义。在共用体定义的末尾，最后一个分号之前，可以指定一个或多个共用体变量，这是可选的。

例如：

union data
{	int i;char ch;float f;
}a,b,c;
//	或者
union data
{	int i;char ch;float f;
}
union data a,b,c;

共用体所占内存长度等于最长成员所占内存的长度

共用体变量的引用和结构体类似，例如：a.i a.ch a.f b.i b.ch b.f

（二）共用体类型数据的特点

1. 同一内存段可以存放几种不同类型的成员，但是在某一时刻只能存放其中一个成员数据
2. 共用体变量起作用的成员是最后一次存放的成员
3. 共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址