嵌入式c语言的数据结构：嵌入式C语言基础编程
嵌入式c语言的数据结构：嵌入式C语言基础编程7结构指针变量的说明和使用 6结构数组的定义 3结构变量成员的表示方法 4结构变量的赋值 5结构变量的初始化
本文主要是对C基础编程关于结构体的初步讲解，后续会深入讲解C高级相关的概念（C大神可先略过）。 本人近期会陆续上传IT编程相关的资料和视频教程，可以关注一下互相交流：C C Java python linux ARM 嵌入式 物联网等。想学编程的朋友进入主页即可看到相关教程和资料。
本文主要讲解的内容：
1定义一个结构体的一般形式
2结构类型变量的说明
3结构变量成员的表示方法
4结构变量的赋值
5结构变量的初始化
6结构数组的定义
7结构指针变量的说明和使用
7.1指向结构变量的指针
7.2指向结构数组的指针
7.3结构指针变量作函数参数
8类型定义符 typedef
9本章小结
11.1 定义一个结构体的一般形式在实际问题中，一组数据往往具有不同的数据类型。例如，在学生登记表中，姓名应为 字符型；学号可为整型或字符型；年龄应为整型；性别应为字符型；成绩可为整型或实型。 显然不能用一个数组来存放这一组数据。因为数组中各元素的类型和长度都必须一致，以便于 编译系统处理。为了解决这个问题， Ｃ 语言中给出了另一种构造数据类型——" 结构（structure）"或叫"结构体"。 它相当于其它高级语言中的记录。"结构"是一种构造类型，它是由若干"成员"组成的。每一个成员可以是一个基本数据类型或者又是一个构造 类型。结构既是一种"构造"而成的数据类型，那么在说明和使用之前必须先定义它，也就 是构造它。如同在说明和调用函数之前要先定义函数一样。
定义一个结构的一般形式为：
struct 结构名
{
成员表列
};
成员表列由若干个成员组成，每个成员都是该结构的一个组成部分。对每个成员也必须作类 型说明，其形式为：
类型说明符 成员名;
成员名的命名应符合标识符的书写规定。例如： struct stu
{
int num;
char name[20]; char sex; float score;
};
在这个结构定义中，结构名为 stu，该结构由 4 个成员组成。第一个成员为 num，整型变量； 第二个成员为 name，字符数组；第三个成员为 sex，字符变量；第四个成员为 score，实型变量。应注意在括号后的分号是不可少的。结构定义之后，即可进行变量说明。凡说明为结构 stu 的变量都由上述 4 个成员组成。由此可见， 结构是一种复杂的数据类型，是数目固定， 类型不同的若干有序变量的集合。
11.2 结构类型变量的说明说明结构变量有以下三种方法。以上面定义的 stu 为例来加以说明。先定义结构，再说明结构变量。
如 ： struct stu
{
int num;
char name[20]; char sex; float score;
};
struct stu boy1 boy2;
说明了两个变量 boy1 和 boy2 为 stu 结构类型。也可以用宏定义使一个符号常量来表示一个结构类型。
例如：
#define STU struct stu STU
{
int num;
char name[20]; char sex; float score;
};
STU boy1 boy2;
在定义结构类型的同时说明结构变量。例如：
struct stu
{
int num;
char name[20]; char sex; float score;
}boy1 boy2;
这种形式的说明的一般形式为：
struct 结构名
{
成员表列
}变量名表列;
直接说明结构变量。例如：
struct
{
int num;
char name[20]; char sex; float score;
}boy1 boy2;
这种形式的说明的一般形式为： struct
{
成员表列
}变量名表列;
第三种方法与第二种方法的区别在于第三种方法中省去了结构名，而直接给出结构变量。三 种方法中说明的 boy1 boy2 变量都具有下图所示的结构。
说明了 boy1 boy2 变量为 stu 类型后，即可向这两个变量中的各个成员赋值。在上述 stu 结构定义中，所有的成员都是基本数据类型或数组类型。
成员也可以又是一个结构，即构成了嵌套的结构。例如，下图给出了另一个数据结构。
按图可给出以下结构定义：
struct date
{
int month; int day; int year;
};
struct{
int num;
char name[20]; char sex;
struct date birthday; float score;
}boy1 boy2;
首先定义一个结构 date，由 month(月)、day(日)、year(年) 三个成员组成。 在定义并说明变量 boy1 和 boy2 时，其中的成员 birthday 被说明为 data 结构类型。成员名可与程序中其它变量同名，互不干扰。
11.3 结构变量成员的表示方法在程序中使用结构变量时，往往不把它作为一个整体来使用。在 ANSI C 中除了允许具有相同类型的结构变量相互赋值以外，一般对结构变量的使用，包括赋值、输入、输出、运算等都 是通过结构变量的成员来实现的。
表示结构变量成员的一般形式是： 结构变量名.成员名
例如：
boy1.num 即第一个人的学号
boy2.sex 即第二个人的性别
如果成员本身又是一个结构则必须逐级找到最低级的成员才能使用。 例如：
boy1.birthday.month
即第一个人出生的月份成员可以在程序中单独使用，与普通变量完全相同。
11.4 结构变量的赋值结构变量的赋值就是给各成员赋值。可用输入语句或赋值语句来完成。
【例 11.1】给结构变量赋值并输出其值。
本程序中用赋值语句给 num 和 name 两个成员赋值，name 是一个字符串指针变量。用 scanf 函数动态地输入 sex 和 score 成员值，然后把 boy1 的所有成员的值整体赋予 boy2。最后分别输出 boy2 的各个成员值。本例表示了结构变量的赋值、输入和输出的方法。
11.5 结构变量的初始化和其他类型变量一样，对结构变量可以在定义时进行初始化赋值。
【例 11.2】对结构变量初始化。
本例中，boy2 boy1 均被定义为外部结构变量，并对 boy1 作了初始化赋值。在 main 函数中， 把 boy1 的值整体赋予 boy2，然后用两个 printf 语句输出 boy2 各成员的值。
11.6 结构数组的定义数组的元素也可以是结构类型的。因此可以构成结构型数组。结构数组的每一个元素都是具 有相同结构类型的下标结构变量。在实际应用中，经常用结构数组来表示具有相同数据结构 的一个群体。如一个班的学生档案，一个车间职工的工资表等。
方法和结构变量相似，只需说明它为数组类型即可。 例如：
struct stu
{
int num; char *name; char sex; float score;
}boy[5];
定义了一个结构数组 boy，共有 5 个元素，boy[0]～boy[4]。每个数组元素都具有 struct stu 的结构形式。对结构数组可以作初始化赋值。
例如：
当对全部元素作初始化赋值时，也可不给出数组长度。
【例 11.3】计算学生的平均成绩和不及格的人数。
本例程序中定义了一个外部结构数组 boy，共 5 个元素，并作了初始化赋值。在 main 函数中用 for 语句逐个累加各元素的 score 成员值存于 s 之中，如 score 的值小于 60(不及格)即计数器 C 加 1，循环完毕后计算平均成绩，并输出全班总分，平均分及不及格人数。
【例 11.4】建立同学通讯录
本程序中定义了一个结构 mem，它有两个成员 name 和 phone 用来表示姓名和电话号码。在主函数中定义 man 为具有 mem 类型的结构数组。在 for 语句中，用 gets 函数分别输入各个元素中两个成员的值。然后又在 for 语句中用 printf 语句输出各元素中两个成员值。
11.7 结构指针变量的说明和使用11.7.1 指向结构变量的指针一个指针变量当用来指向一个结构变量时，称之为结构指针变量。结构指针变量中的值是所 指向的结构变量的首地址。通过结构指针即可访问该结构变量，这与数组指针和函数指针的 情况是相同的。
结构指针变量说明的一般形式为：
struct 结构名 *结构指针变量名
例如，在前面的例题中定义了 stu 这个结构，如要说明一个指向 stu 的指针变量 pstu，可写为：
struct stu *pstu;
当然也可在定义 stu 结构时同时说明 pstu。与前面讨论的各类指针变量相同，结构指针变量也必须要先赋值后才能使用。
赋值是把结构变量的首地址赋予该指针变量，不能把结构名赋予该指针变量。如果 boy 是被说明为 stu 类型的结构变量，则：
Pstu = &boy 是正确的，而： Pstu = &stu
是错误的。
结构名和结构变量是两个不同的概念，不能混淆。结构名只能表示一个结构形式，编译系统并不对它分配内存空间。只有当某变量被说明为这种类型的结构时，才对该变量分配存储空间。因此上面&stu 这种写法是错误的，不可能去取一个结构名的首地址。有了结构指针变量， 就能更方便地访问结构变量的各个成员。
其访问的一般形式为：
(*结构指针变量).成员名或为：
结构指针变量->成员名
例如：
(*pstu).num 或者：
pstu->num
应该注意(*pstu)两侧的括号不可少，因为成员符"."的优先级高于"*"。如去掉括号写作*pstu.num 则等效于*(pstu.num)，这样，意义就完全不对了。下面通过例子来说明结构指针变量的具体说明和使用方法。
【例 11.5】
本例程序定义了一个结构 stu，定义了 stu 类型结构变量 boy1 并作了初始化赋值，还定义了一个指向 stu 类型结构的指针变量 pstu。在 main 函数中，pstu 被赋予 boy1 的地址，因此 pstu 指向 boy1。然后在 printf 语句内用三种形式输出 boy1 的各个成员值。从运行结果可以看出：
结构变量.成员名
(*结构指针变量).成员名结构指针变量->成员名
这三种用于表示结构成员的形式是完全等效的。
11.7.2 指向结构数组的指针指针变量可以指向一个结构数组，这时结构指针变量的值是整个结构数组的首地址。结构指针变量也可指向结构数组的一个元素，这时结构指针变量的值是该结构数组元素的首地址。设 ps 为指向结构数组的指针变量，则 ps 也指向该结构数组的 0 号元素，ps 1 指向 1 号元素，
ps i 则指向 i 号元素。这与普通数组的情况是一致的。
【例 11.6】用指针变量输出结构数组。
在程序中，定义了 stu 结构类型的外部数组 boy 并作了初始化赋值。在 main 函数内定义 ps 为指向 stu 类型的指针。在循环语句 for 的表达式 1 中，ps 被赋予 boy 的首地址，然后循环
5 次，输出 boy 数组中各成员值。
应该注意的是，一个结构指针变量虽然可以用来访问结构变量或结构数组元素的成员，但是， 不能使它指向一个成员。也就是说不允许取一个成员的地址来赋予它。因此，下面的赋值是错误的。
ps = &boy[1].sex; 而只能是：
ps = boy;(赋予数组首地址) 或者是：
ps = &boy[0];(赋予 0 号元素首地址)
11.7.3 结构指针变量作函数参数在 ANSI C 标准中允许用结构变量作函数参数进行整体传送。但是这种传送要将全部成员逐个传送，特别是成员为数组时将会使传送的时间和空间开销很大，严重地降低了程序的效率。 因此最好的办法就是使用指针，即用指针变量作函数参数进行传送。这时由实参传向形参的 只是地址，从而减少了时间和空间的开销。
【例 11.7】计算一组学生的平均成绩和不及格人数。用结构指针变量作函数参数编程。
本程序中定义了函数 ave，其形参为结构指针变量 ps。boy 被定义为外部结构数组，因此在整个源程序中有效。在 main 函数中定义说明了结构指针变量 ps，并把 boy 的首地址赋予它， 使 ps 指向 boy 数组。然后以 ps 作实参调用函数 ave。在函数 ave 中完成计算平均成绩和统计不及格人数的工作并输出结果。
由于本程序全部采用指针变量作运算和处理，故速度更快，程序效率更高。
11.8 类型定义符 typedefＣ语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许 由用户为数据类型取"别名"。类型定义符 typedef 即可用来完成此功能。例如，有整型量 a b 其说明如下：
int a b;
其中 int 是整型变量的类型说明符。int 的完整写法为 integer，为了增加程序的可读性，可把整型说明符用 typedef 定义为：
typedef int INTEGER
这以后就可用 INTEGER 来代替 int 作整型变量的类型说明了。例如：
INTEGER a b;
它等效于：
int a b;
用 typedef 定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性。
例如：
typedef char NAME[20]; 表示 NAME 是字符数组类型，数组长度为 20。然后可用 NAME说明变量，如：
NAME a1 a2 s1 s2;
完全等效于：
char a1[20] a2[20] s1[20] s2[20]
又如：
typedef struct stu
{
char name[20];
int age; char sex;
} STU;
定义 STU 表示 stu 的结构类型，然后可用 STU 来说明结构变量： STU body1 body2;
typedef 定义的一般形式为：
typedef 原类型名 新类型名
其中原类型名中含有定义部分，新类型名一般用大写表示，以便于区别。
有时也可用宏定义来代替 typedef 的功能，但是宏定义是由预处理完成的，而 typedef 则是在编译时完成的，后者更为灵活方便。
11.9 本章小结1. "结构"是一种构造类型，它是由若干"成员"组成的。
2. 表示结构变量成员的一般形式是：结构变量名.成员名；结构变量可以在定义时进行初始化赋值。
3. 数组的元素也可以是结构类型的，每一个元素都是具有相同结构类型的下标结构变量。
4. 结构指针变量说明的一般形式为：struct 结构名 *结构指针变量名；访问的一般形式为： 结构指针变量->成员名。
5.结构变量作函数参数，最好的办法就是使用指针，即用指针变量作函数参数进行传送。
