揭开C语言结构体的奥秘：从定义到应用

2023-10-21 08:48:51

在C语言广阔的知识海洋中，结构体是一颗耀眼的明珠，它赋予开发者组织和操作复杂数据的能力。从定义到赋值，从结构体数组到指针，踏上这段探索之旅，我们将拨开结构体的层层面纱。

定义：构建数据结构的基础

结构体是C语言中创建自定义数据类型的基石，它允许开发者根据特定需求构建复杂的复合数据类型。结构体的定义就像建造房屋的蓝图，它指定了数据成员的类型、顺序和布局。

struct student {
    char name[20];
    int age;
    float gpa;
};

在这个示例中，struct student定义了一个结构体，包含三个数据成员：name（一个20个字符的字符数组）、age（一个整数）和gpa（一个浮点数）。

初始化：赋予生命

一旦定义了结构体，就需要通过初始化为其成员赋予生命。初始化可以采用两种主要方法：

声明时初始化： 在声明结构体变量时直接指定成员的值。

struct student student1 = {"Alice", 19, 3.8};

单独初始化： 在声明后使用点运算符（.）逐个成员初始化。

struct student student2;
student2.name = "Bob";
student2.age = 20;
student2.gpa = 3.5;

赋值：复制和修改

结构体赋值就像复制房屋的平面图。通过简单的赋值操作（=），可以将一个结构体的值复制到另一个。

struct student student3 = student1;

赋值操作会复制所有成员的值，从而创建一个新的结构体变量student3，其内容与student1完全相同。

结构体数组：批量管理

结构体数组就像一排房屋，其中每个结构体都代表一栋房屋。通过数组下标，可以访问和操作数组中的每个元素。

struct student students[10];

在这个示例中，students是一个包含10个student结构体的数组。每个数组元素（如students[0]）都代表一个单独的学生信息。

结构体指针：间接访问

结构体指针就像房屋的钥匙，它允许开发者间接访问和操作结构体。结构体指针指向结构体的地址，而不是其内容。

struct student *student_ptr = &student1;

在这个示例中，student_ptr指向student1结构体的地址。通过解引用运算符（*），可以访问和操作结构体的内容。

综合练习：学生管理系统

为了巩固我们的知识，让我们构建一个学生管理系统。该系统将使用结构体数组存储学生信息，并提供基本的创建、读取、更新和删除（CRUD）操作。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct student {
    char name[20];
    int age;
    float gpa;
};

int main() {
    // 声明一个包含100个学生的结构体数组
    struct student students[100];

    // 创建一个新学生
    printf("请输入学生姓名：");
    scanf("%s", students[0].name);
    printf("请输入学生年龄：");
    scanf("%d", &students[0].age);
    printf("请输入学生 GPA：");
    scanf("%f", &students[0].gpa);

    // 读取一个学生信息
    printf("请输入要读取的学生索引（0-99）：");
    int index;
    scanf("%d", &index);
    printf("学生姓名：%s\n", students[index].name);
    printf("学生年龄：%d\n", students[index].age);
    printf("学生 GPA：%.2f\n", students[index].gpa);

    // 更新一个学生信息
    printf("请输入要更新的学生索引（0-99）：");
    scanf("%d", &index);
    printf("请输入新的学生姓名：");
    scanf("%s", students[index].name);
    printf("请输入新的学生年龄：");
    scanf("%d", &students[index].age);
    printf("请输入新的学生 GPA：");
    scanf("%f", &students[index].gpa);

    // 删除一个学生
    printf("请输入要删除的学生索引（0-99）：");
    scanf("%d", &index);
    students[index] = students[index + 1];

    return 0;
}