1、结构体简单介绍

结构体是一种用来描述一个复杂对象的自定义数据类型。

比如我们要描述一个学生，而一个学生需要名字、年龄、学号、身高、体重等多种属性。对于这个问题，仅用C语言的内置类型（char、short、int、long、float、double等）是不够的。为了解决这一问题，C语言加入了结构体，让程序员可以自己创造合适的类型。

1.1、结构的声明

struct tag
{
    member-list;
}variable-list;

其中，“ struct ”是结构体的 关键字 ；“ member-list ”是结构体的 成员列表 ，相当于结构体的属性；“ variable ”是结构体的 变量列表 ，被用于定义结构体变量。

比如，我们来描述一个学生。

struct Student
{
    char name[20];//这是名字
    int age;//这是年龄
    char id[20];//这是学号
    float height;//这是身高
    int weight;//这是体重
};//分号加上

1.2、结构体变量的定义和初始化

1.2.1、变量的定义

我们还是以描述学生为例。

struct Student
{
    char name[20];
    int age;
    char id[20];
    float height;
    int weight;
}p1, p2;   //声明同时定义变量

struct Student p3;   //定义变量

int main()
{
    struct Student p4;   //定义只能在main函数内使用的变量

    return 0;
}

上述代码中，p1、p2是我们在声明类型的同时定义的变量， 用逗号隔开，为全局变量 ，可以在任何地方进行调用；p3是我们另外定义的结构体变量，也是 全局变量 ；而p4是在main函数内定义的，所以其只能在main函数内使用，以此类推，定义在其他函数或语句内的变量也是如此。

1.2.2、初始化

结构体变量的初始化有两种：一是 按顺序初始化 ，二是 指定顺序初始化 。

我们还是以描述学生为例。

struct Student
{
    char name[20];
    int age;
    char id[20];
    float height;
    int weight;
}p1, p2;

struct Student p3;

int main()
{
    struct Student p4;
    
    struct Student p5 = {"张三", 24, "202508101724", 175.5f, 56};
    struct Student p6 = {.age = 23, .name = "李四", .id = "20250810", .height = 174.3f, .weight = 55};

    return 0;
}

首先，初始化值写在 大括号 内。若是按顺序初始化，只需 将初始化值按顺序与格式要求列出，用逗号隔开即可 ，如p5;

若是指定顺序初始化，则按照 .成员名 的格式写出，并在其后输入初始化值 。不同成员变量的初始化用逗号隔开，如p6。

1.2.3、结构体嵌套初始化

假设我们有多个学生，每一个学生都需要描述，而他们又有共同的属性，比如在读学校、入学年份。这时，我们可以使用嵌套初始化。为了简化说明，我们去掉几个属性。

struct School
{
    char school_name[20];
    int enter_year;
};

struct Student
{
    struct School s;
    char name[20];
    int age;
    char id[20];
}p1 = {{"阳光中学", 2025}, "王五", 16, "20251752"};

struct Student p2 = {{"阳光中学", 2024}, "赵六", 17, "20251754"};

如上面代码所示， 首先要在结构体成员变量中加入所需其他结构体变量 ；

然后， 加入的结构体变量初始化时另外加上一个大括号 。其他步骤同 1.2.2 的做法。

1.3、结构成员访问操作符

结构成员访问操作符有两种：点操作符( . )，和( -> )。分别用于结构体成员的直接访问，和结构体成员的直接访问。

1.3.1、结构体成员的直接访问

结构体成员的直接访问是通过点操作符访问的。点操作符接受两个操作数。点操作符的使用方式： 结构体变量.成员名 。继续以描述学生为例。

#include<stdio.h>

struct Student
{
    char name[20];
    int age;
    char id[20];
    float height;
    int weight;
};

int main()
{
    struct Student p5 = {"张三", 24, "202508101724", 175.5f, 56};
    printf(" name：%s\n age：%d\n id：%s\n height：%f\n weight：%d\n", p5.name, p5.age, p5.id, p5.height, p5.weight);

    return 0;
}

而对于嵌套过的结构体，我们则可以使用 较大范围结构体变量.较小范围结构体变量.成员名 这一方法。我们来举例。

#include<stdio.h>

struct School
{
    char school_name[20];
    int enter_year;
};

struct Student
{
    struct School s;
    char name[20];
    int age;
    char id[20];
}p1 = {{"阳光中学", 2025}, "王五", 16, "20251752"};

int main()
{
    printf(" school_name：%s\n enter_year：%d\n", p1.s.school_name, p1.s.enter_year);

    return 0;
}

1.3.2、结构体成员的间接访问

有时候我们得到的不是一个结构体变量，而是得到了一个指向结构体的指针。

由于我还未学习指针，暂时不做讲解。还请读者们谅解。

2、操作符的属性：优先级、结合性

这两个属性决定了表达式求值的计算顺序。

2.1、优先级

顾名思义，就是一个表达式中若包含多种操作符，优先级较高的操作符先执行。

例如

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("%d\n", 4 + 5 * 6);

    return 0;
}

上面例子中，4 + 5 * 6 表达式中包含加法运算符( + )和乘法运算符( * )，而 * 的优先级高于 + ，所以计算结果是34，而不是54。

下面是部分运算符的优先级顺序（从高到低）。再下面是参考表格。

• 圆括号（ () ）   //圆括号的优先级最高，可以修改其他操作符的优先级
• ⾃增运算符（ ++ ），⾃减运算符（ -- ）
• 单⽬运算符（ + 和 - ）
• 乘法（ * ），除法（ / ）
• 加法（ + ），减法（ - ）
• 关系运算符（ < 、 > 等）
• 赋值运算符（ = ）

表格参考至：https://zh.cppreference.com/w/c/language/operator_precedence

2.2、结合性

若两个运算符优先级相同，我们就看向结合性。至于表达式的执行顺序，取决于运算符是左结合，还是右结合。

3、表达式求值

表达式求值这一块，内容有两点：整型提升、算术转换。

3.1、整型提升

以 char 类型为例。char 类型占 1 字节，8 bit 。系统计算用的是补码。

#include<stdio.h>

int main()
{
    char a = 3;
    //2进制值：00000011
    // char 是有符号类型
    //所以整型提升：00000000000000000000000000000011

    char b = 127;
    //2进制值：01111111
    //整型提升：00000000000000000000000001111111
               
    char c = a + b;
    //相加：00000000000000000000000010000010
    // c 只能存 8 bit
    //为：10000010
    //补转原：11111110。为：-126

    printf("%d\n", c);

    return 0;
}

另：char c1 = -1;

 c1 只有 8 bit
 c1 为：11111111
整型提升：11111111111111111111111111111111

3.2、算术转换

4、问题表达式解析

4.1、表达式1

a*b + c*d + e*f

计算表达式1时，的确可以保证 * 比 + 先计算；但是，却不能保证某一个 * 比某一个 + 先计算。换句话说，计算机计算的方式可能就是随机的。

随着代码复杂性的增加，表达式1随机的计算方法会出现问题。

为了避免这些问题，我们可以采取以下两种方法：

1、 添加括号 。( ) 是最高级的操作符，可以帮助我们规定哪一个先算，哪一个后算。

2、 拆开来写 。计算机读取并执行代码，其顺序是从上到下的。

4.2、表达式2

c + --c

在这里，我们知道，自减操作肯定是比加操作先执行。而关键是加号左边的 c 。我们知道，对 c 进行自减操作后，得到的新值将存储在变量 c 中。那么，这个 c 到底是原来的 c ，还是自减操作以后的 c ？

为了避免不同的人对上面表达式产生不同理解这一现象的发生，也许我们++可以定义 不同的变量 ？

4.3、表达式3

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i = 0;
    i = i-- - --i * (i = -3) * i++ + ++i;
    printf("%d\n", i);

    return 0;
}

也许，你的心里会想：这啥玩意儿？！

所以，还是那一句话：一行一行写，或者用不同的变量。

4.4、表达式4

#include<stdio.h>

int fun()
{
    static int count = 1;
    return ++count;
}

int main()
{
    int answer;
    answer = fun() - fun() * fun();
    printf("%d\n", answer);//输出多少？

    return 0;
}

上述代码中，我们只能知道：先算乘法，再算加法。

但是，函数的调用顺序，我们无法得知。而 static 的作用是 创建不销毁 ，也就是说，调用顺序的·不同，导致不同位置函数的返回值不同，进而导致输出结果不同。

所以，我们一定要写出一个能有唯一计算路径的代码。

4.5、表达式5

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i = 1;
    int ret = (++i) + (++i) + (++i);
    printf("%d\n", ret);
    printf("%d\n", i);

    return 0;
}

 i 的返回值是毋庸置疑的，经过 3 次自增操作，为 4 。

而 ret 的返回值，就有说法了。

4.6、总结