初步剖析C語言編程中的結構體

更新時間：2016年01月16日 17:18:59 作者：xiaoyao3857

這篇文章主要介紹了C語言編程中的結構體,是C語言入門學習中的基礎知識,需要的朋友可以參考下

C語言結構體，可謂是C強大功能之一，也是C++語言之所以能衍生的有利條件，事實上，當結構體中成員中有函數指針了后，那么，結構體也即C++中的類了。

C語言中，結構體的聲明、定義是用到關鍵字struct，就像聯合體用到關鍵字union、枚舉類型用到enum關鍵字一樣，事實上，聯合體、枚舉類型的用法幾乎是參照結構體來的。結構體的聲明格式如下：

struct tag-name{

{

member 1;

…

member N;

};

因此，定義結構體變量的語句為：struct tag-name varible-name,如struct point pt;其中,point 為tag-name,pt是結構體struct point變量。當然，也可以一次性聲明結構體類型和變量，即如下：struct tag-name {…} x,y,z;就類似于int x,y,z;語句一樣。也可以在定義結構體變量時即賦初值，即變量初始化,struct point pt={320,200};

當然，也就可以有結構體指針、結構體數組了。訪問結構體變量中的member的方法有：如果是由結構體變量名來訪問，則是structure-variable-name.member;如果是由結構體變量指針來訪問，則是structure-variable-pointer->member;

好了，上面的不是重點，也不難掌握，只是細節(jié)問題。結構體具有重要的應用，如下的：

如自引用的結構體，常用來作為二叉樹等重要數據結構的實現：假設我們要實現一個普遍的問題的解決算法——統(tǒng)計某些輸入的各單詞出現的頻數。由于輸入的單詞數是未知，內容未知，長度未知，我們不能對輸入進行排序并采用二分查找?！敲?，一種解決辦法是：將已知的單詞排序——通過將每個到達的單詞排序到適當位置。當然，實現此功能不能通過線性排序，因為那樣有可能很長，相應地，我們將使用二叉樹來實現。該二叉樹每一個單詞為一個二叉樹結點，每個結點包括：

a pointer to the text of the word
a count of the number of occurences
a pointer to the left child node
a pointer to the right child node

其寫在程序中，即：

struct tnode{/*the tree node:*/

char *word;/*points to the next*/

int count;/*number of occurences*/

struct tnode *left;/*left child*/

struct tnode *right;/*right child*/

}

完成上述功能的完整程序如下：

#include<stdio.h> 
#include<ctype.h> 
#include<string.h> 
#include"tNode.h" 
 
#define MAXWORD 100 
struct tnode *addtree(struct tnode *,char *); 
void treeprint(struct tnode *); 
int getword(char *,int); 
 
 
struct tnode *talloc(void); 
char *strdup2(char *); 
 
 
/*word frequency count*/ 
main() 
{ 
  struct tnode *root; 
  char word[MAXWORD]; 
 
  root=NULL; 
  while(getword(word,MAXWORD)!=EOF) 
    if(isalpha(word[0])) 
      root=addtree(root,word); 
  treeprint(root); 
  return 0; 
} 
 
#define BUFSIZE 100 
char buf[BUFSIZE];/*buffer for ungetch*/ 
int bufp=0;/*next free position in buf*/ 
 
int getch(void)/*get a (possibly pushed back) character*/ 
{ 
  return (bufp>0)? buf[--bufp]:getchar(); 
} 
 
void ungetch(int c)/*push back character on input*/ 
{ 
  if(bufp>=BUFSIZE) 
    printf("ungetch:too many characters\n"); 
  else 
    buf[bufp++]=c; 
} 
 
/*getword:get next word or character from input*/ 
int getword(char *word,int lim) 
{ 
  int c,getch(void); 
  void ungetch(int); 
  char *w=word; 
 
  while(isspace(c=getch() )); 
 
  if(c!=EOF) 
    *w++=c; 
  if(!isalpha(c)){ 
    *w='\0'; 
    return c; 
  } 
  for(;--lim>0;w++) 
    if(!isalnum(*w=getch())){ 
      ungetch(*w); 
      break; 
    } 
  *w='\0'; 
  return word[0]; 
} 
 
 
/*addtree:add a node with w,at or below p*/ 
struct tnode *addtree(struct tnode *p,char *w) 
{ 
  int cond; 
 
  if(p==NULL){/*a new word has arrived*/ 
    p=talloc();/*make a new node*/ 
    p->word=strdup(w); 
    p->count=1; 
    p->left=p->right=NULL; 
  }else if((cond=strcmp(w,p->word))==0) 
    p->count++;/*repeated word*/ 
  else if(cond<0)/*less than into left subtree*/ 
    p->left=addtree(p->left,w); 
  else  /*greater than into right subtree*/ 
    p->right=addtree(p->right,w); 
  return p; 
} 
/*treeprint:in-order print of tree p*/ 
void treeprint(struct tnode *p) 
{ 
  if(p!=NULL){ 
    treeprint(p->left); 
    printf("%4d %s\n",p->count,p->word); 
    treeprint(p->right); 
  } 
} 
 
#include<stdlib.h> 
/*talloc:make a tnode*/ 
struct tnode *talloc(void) 
{ 
  return (struct tnode *)malloc(sizeof(struct tnode)); 
} 
 
 
char *strdup2(char *s)/*make a duplicate of s*/ 
{ 
  char *p; 
 
  p=(char *)malloc(strlen(s)+1);/*+1 for '\0'*/ 
  if(p!=NULL) 
    strcpy(p,s); 
  return p; 
}

其中，其它的關于union、enum這里就不多說了，再說一個關于結構體的非常重要的應用——位操作:

當然，我們知道，對于位操作，我們可通過#define tables（即用宏和C中的位操作來實現）

如:

#define KEYWORD 01 /*0001*/

#define EXTERNAL 02 /*0010*/

#define STATIC 04   /*0100*/

或

enum{KEYWORD =01,EXTERNAL =02,STATIC =04};

那么，flags|=EXTERNAL|STATIC;將打開flags的EXTERNAL和STATIC位，而

flags&=~(EXTERNAL|STATIC);將關閉flags的EXTERNAL和STATIC位.

然而，上述定義的位模式可以用結構體如下寫：

struct{

unsigned int is_keyword:1;

unsigned int is_extern:1;

unsigned int is_static:1;

}flags;/*This defines a variable called flags that contains three 1-bit fields*/

那么，上述打開相應位的操作為: