前面的教程中我們講解了數(shù)組（Array），它是一組具有相同類型的數(shù)據(jù)的集合。但在實(shí)際的編程過程中，我們往往還需要一組類型不同的數(shù)據(jù)，例如對(duì)于學(xué)生信息登記表，姓名為字符串，學(xué)號(hào)為整數(shù)，年齡為整數(shù)，所在的學(xué)習(xí)小組為字符，成績(jī)?yōu)樾?shù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)類型不同，顯然不能用一個(gè)數(shù)組來存放。

在C語言中，可以使用結(jié)構(gòu)體（Struct）來存放一組不同類型的數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)體的定義形式為：

struct 結(jié)構(gòu)體名{
    結(jié)構(gòu)體所包含的變量或數(shù)組
};

結(jié)構(gòu)體是一種集合，它里面包含了多個(gè)變量或數(shù)組，它們的類型可以相同，也可以不同，每個(gè)這樣的變量或數(shù)組都稱為結(jié)構(gòu)體的成員（Member）。請(qǐng)看下面的一個(gè)例子：

struct stu{
  char *name; //姓名
  int num; //學(xué)號(hào)
  int age; //年齡
  char group; //所在學(xué)習(xí)小組
  float score; //成績(jī)
};

stu 為結(jié)構(gòu)體名，它包含了 5 個(gè)成員，分別是 name、num、age、group、score。結(jié)構(gòu)體成員的定義方式與變量和數(shù)組的定義方式相同，只是不能初始化。

注意大括號(hào)后面的分號(hào);不能少，這是一條完整的語句。

結(jié)構(gòu)體也是一種數(shù)據(jù)類型，它由程序員自己定義，可以包含多個(gè)其他類型的數(shù)據(jù)。

像 int、float、char 等是由C語言本身提供的數(shù)據(jù)類型，不能再進(jìn)行分拆，我們稱之為基本數(shù)據(jù)類型；而結(jié)構(gòu)體可以包含多個(gè)基本類型的數(shù)據(jù)，也可以包含其他的結(jié)構(gòu)體，我們將它稱為復(fù)雜數(shù)據(jù)類型或構(gòu)造數(shù)據(jù)類型。

結(jié)構(gòu)體變量

既然結(jié)構(gòu)體是一種數(shù)據(jù)類型，那么就可以用它來定義變量。例如：

struct stu stu1, stu2;

定義了兩個(gè)變量 stu1 和 stu2，它們都是 stu 類型，都由 5 個(gè)成員組成。注意關(guān)鍵字struct不能少。

stu 就像一個(gè)“模板”，定義出來的變量都具有相同的性質(zhì)。也可以將結(jié)構(gòu)體比作“圖紙”，將結(jié)構(gòu)體變量比作“零件”，根據(jù)同一張圖紙生產(chǎn)出來的零件的特性都是一樣的。

你也可以在定義結(jié)構(gòu)體的同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量：

將變量放在結(jié)構(gòu)體定義的最后即可。

struct stu{
  char *name; //姓名
  int num; //學(xué)號(hào)
  int age; //年齡
  char group; //所在學(xué)習(xí)小組
  float score; //成績(jī)
} stu1, stu2;

如果只需要 stu1、stu2 兩個(gè)變量，后面不需要再使用結(jié)構(gòu)體名定義其他變量，那么在定義時(shí)也可以不給出結(jié)構(gòu)體名，如下所示：

struct{ //沒有寫 stu
  char *name; //姓名
  int num; //學(xué)號(hào)
  int age; //年齡
  char group; //所在學(xué)習(xí)小組
  float score; //成績(jī)
} stu1, stu2;

這樣做書寫簡(jiǎn)單，但是因?yàn)闆]有結(jié)構(gòu)體名，后面就沒法用該結(jié)構(gòu)體定義新的變量。

理論上講結(jié)構(gòu)體的各個(gè)成員在內(nèi)存中是連續(xù)存儲(chǔ)的，和數(shù)組非常類似，例如上面的結(jié)構(gòu)體變量 stu1、stu2 的內(nèi)存分布如下圖所示，共占用 4+4+4+1+4 = 17 個(gè)字節(jié)。

但是在編譯器的具體實(shí)現(xiàn)中，各個(gè)成員之間可能會(huì)存在縫隙，對(duì)于 stu1、stu2，成員變量 group 和 score 之間就存在 3 個(gè)字節(jié)的空白填充（見下圖）。這樣算來，stu1、stu2 其實(shí)占用了 17 + 3 = 20 個(gè)字節(jié)。

關(guān)于成員變量之間存在“裂縫”的原因，我們將在《C語言和內(nèi)存》專題中的《C語言內(nèi)存對(duì)齊，提高尋址效率》一節(jié)中詳細(xì)講解。

成員的獲取和賦值

結(jié)構(gòu)體和數(shù)組類似，也是一組數(shù)據(jù)的集合，整體使用沒有太大的意義。數(shù)組使用下標(biāo)[ ]獲取單個(gè)元素，結(jié)構(gòu)體使用點(diǎn)號(hào).獲取單個(gè)成員。獲取結(jié)構(gòu)體成員的一般格式為：

結(jié)構(gòu)體變量名.成員名;

通過這種方式可以獲取成員的值，也可以給成員賦值：

#include <stdio.h>
int main(){
  struct{
    char *name; //姓名
    int num; //學(xué)號(hào)
    int age; //年齡
    char group; //所在小組
    float score; //成績(jī)
  } stu1;
  //給結(jié)構(gòu)體成員賦值
  stu1.name = "Tom";
  stu1.num = 12;
  stu1.age = 18;
  stu1.group = 'A';
  stu1.score = 136.5;
  //讀取結(jié)構(gòu)體成員的值
  printf("%s的學(xué)號(hào)是%d，年齡是%d，在%c組，今年的成績(jī)是%.1f！\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);
  return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

Tom的學(xué)號(hào)是12，年齡是18，在A組，今年的成績(jī)是136.5！

除了可以對(duì)成員進(jìn)行逐一賦值，也可以在定義時(shí)整體賦值，例如：

struct{
  char *name; //姓名
  int num; //學(xué)號(hào)
  int age; //年齡
  char group; //所在小組
  float score; //成績(jī)
} stu1, stu2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };

不過整體賦值僅限于定義結(jié)構(gòu)體變量的時(shí)候，在使用過程中只能對(duì)成員逐一賦值，這和數(shù)組的賦值非常類似。

需要注意的是，結(jié)構(gòu)體是一種自定義的數(shù)據(jù)類型，是創(chuàng)建變量的模板，不占用內(nèi)存空間；結(jié)構(gòu)體變量才包含了實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù)，需要內(nèi)存空間來存儲(chǔ)。

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