结构体是C语言中一种非常重要的数据类型。简单来说，结构体就是一种自定义类型，它可以将若干个不同数据类型的变量组合在一起，形成一个新的数据类型，从而更方便地进行数据的操作和存储。对于程序员们来说至关重要。

什么是结构体？

首先，我们来了解一下什么是结构体。在C语言中，结构体就是一个由若干个数据成员组成的复合数据类型。这些数据成员可以是任何合法的C语言数据类型，包括整型、浮点型、字符型、指针等等。结构体的定义语法为：

struct 结构体名{

数据类型 变量名1；

数据类型 变量名2；

……

};

其中，结构体名是自定义的，用于定义一个新的数据类型。大括号内的内容是结构体的成员列表，它们被称为结构体的数据成员。每个数据成员都有自己的数据类型和变量名，结构体中的每个数据成员都占用自己的内存空间。

接下来，我们来看一个具体的例子：

struct student{

char name[30];

int age;

float score;

};

以上代码定义了一个名为student的结构体类型，它包含了三个数据成员：一个字符数组类型的name，一个整型类型的age，和一个浮点型类型的score。这个结构体表示了一个学生的基本信息。

定义结构体变量

定义结构体变量有两种方式：一种是通过struct关键字加结构体名的方式定义，另一种是通过typedef关键字定义一个新的结构体类型名，然后用新的类型名定义变量。

1. 通过struct关键字加结构体名定义结构体变量

定义结构体变量的语法为：

struct 结构体名 变量名1，变量名2，……;

例如，定义一个名为st的结构体变量，可以这样写：

struct student st;

这里的student是结构体名，st是变量名。

2. typedef定义结构体类型名

typedef是C语言中定义新类型的关键字。通过typedef定义结构体类型名时，可以省略struct关键字。定义结构体类型名的语法为：

typedef struct 结构体名{

数据类型 变量名1；

数据类型 变量名2；

……

}类型名;

例如，定义一个名为student的结构体类型，可以这样写：

typedef struct student{

char name[30];

int age;

float score;

}STUDENT;

这里的STUDENT就是新的结构体类型名，变量的定义就可以通过STUDENT来实现：

STUDENT st;

结构体的赋值

结构体变量可以像其他类型的变量一样，通过赋值的方式进行初始化，或者进行赋值操作。由于结构体中包含了多个数据成员，因此其赋值也需要注意一些规则。

结构体变量的初始化

结构体变量的初始化可以通过在定义结构体变量时给出初始值来完成。其语法为：

struct 结构体名 变量名 = {初始值1，初始值2，……};

例如，初始化一个名为st的student结构体变量，可以这样写：

struct student st = {"Tom", 18, 90.5};

这里，"Tom"是name成员的初始值，18和90.5则是age和score成员的初始值。

结构体变量之间的赋值

结构体变量之间的赋值需要采用逐个成员赋值的方式，不能使用"="直接赋值。例如，假设有两个名为st1和st2的student结构体变量，它们的定义如下：

struct student st1 = {"Tom", 18, 90.5};

struct student st2;

要将st1的值赋给st2，需要采用如下方式：

st2.name = st1.name;

st2.age = st1.age;

st2.score = st1.score;

结构体的指针

结构体变量有时候会比较大，将其传递给函数或者作为函数返回值时，需要使用指针。结构体的指针可以指向结构体的任意一个成员，可以用来访问和修改结构体的数据成员。

定义结构体指针的语法和定义普通指针的语法相同，都是在前面添加一个"*"号。例如，定义一个名为pst的student结构体指针，可以这样写：

struct student *pst;

也可以通过typedef定义新的结构体类型名，然后定义指针类型：

typedef struct student STUDENT;

STUDENT *pst;

取结构体成员的方法与普通变量的取值方式相同，但是需要注意使用"->"运算符。例如，通过指针pst取出结构体变量中的name成员，可以这样写：

pst->name;

下面再来看一个例子，判断两个学生的分数大小：

#include

#include

typedef struct student{ //定义结构体类型

char name[30];

int age;

float score;

}STUDENT;

int main(){

struct student st1 = {"Tom", 18, 90.5}; //定义结构体变量

struct student st2 = {"Jerry", 19, 75.5};

STUDENT *pst1 = &st1; //定义结构体指针，指向st1

STUDENT *pst2 = &st2; //定义结构体指针，指向st2

if(pst1->score > pst2->score) //使用“->”运算符取出成员

printf("%s's score is higher than %s\n", pst1->name, pst2->name);

else

printf("%s's score is higher than %s\n", pst2->name, pst1->name);

return 0;

}

结构体的注意事项

掌握了结构体的基本用法，我们还需要注意一些细节问题，以免在程序运行中出现错误。

1. 嵌套结构体

在C语言中，可以定义嵌套的结构体，即在结构体中再定义另一个结构体。例如：

typedef struct{

int x;

int y;

}COORDINATE;

typedef struct{

char name[30];

COORDINATE pos;

}PERSON;

在这个例子中，COORDINATE是一个名为pos的结构体变量，PERSON是一个包含名字和位置信息的人员结构体变量。

2. 结构体的对齐

在C语言中，结构体变量在内存中的存储是有对齐规则的。具体来说，一个结构体变量的地址必须是其内部所有成员的地址的最小公倍数。这种对齐方式可以加快程序的效率，但也会占用更多的内存空间。可以使用#pragma pack(1)指令来关闭对齐，但这样会降低程序的效率。

3. 结构体的传参

结构体变量作为函数的参数时，通常采用传结构体指针的方式。因为结构体变量较大，传值的方式可能会导致效率较低，传指针的方式可以避免这种问题。

4. 结构体的比较

结构体变量之间可以进行比较操作，但需要注意比较时要逐个比较成员，不能使用"=="直接比较结构体变量。

5. 结构体的拷贝

结构体变量之间可以进行拷贝操作，但需要逐个拷贝成员，并且要注意结构体的成员复制可能会导致地址变化。因此，可以使用memcpy函数来完成结构体变量的拷贝。

6. 结构体的动态内存分配

结构体变量也可以通过动态内存分配的方式来创建和释放。由于结构体变量较大，使用动态内存分配可以灵活地控制内存的使用和释放，但也需要注意防止内存泄漏的问题。

结论

结构体是C语言中一种非常重要的数据类型，掌握结构体的使用方法和注意事项对于程序员们来说至关重要。结构体可以用于保存多个数据成员，形成新的数据类型，支持嵌套、指针、传参等功能，但也需要注意结构体的对齐、比较、拷贝、动态内存分配等细节问题。熟练掌握结构体的用法可以极大地简化代码，提高程序的效率和可读性，有利于程序的开发和维护。