C｜深入理解结构体类型数据（构建复杂数据结构的重要类型）
在C语言中有整形（int，long，….）、浮点型（flaot，double）、字符型（char）等基本数据类型，还有数组这种存储一组具有相同类型的复合数据类型。但是在实际问题中只有这些数据类型还是不够的，有时候我们需要其中的几种类型一起来修饰某个变量，例如一个学生的信息就需要学号（字符串）、姓名（字符串）、年龄（整形）等等，这些数据类型都不同但是他们又是表示一个整体，且存在联系，那么我们就需要一个新的数据类型。
C语言中定义了结构体这种复合数据类型，能将不同类型的数据存放在一起，作为一个整体进行处理。
在C语言中，结构体(struct)指的是一种数据结构，是C语言中聚合数据类型(aggregate data type)的一类。结构体可以被声明为变量、指针或数组等，用以实现较复杂的数据结构。结构体同时也是一些元素的集合，这些元素称为结构体的成员(member)，且这些成员可以为不同的类型，成员一般用名字访问。
1 结构体类型定义
1.1 在定义结构体类型的同时定义变量：
另外还可以定义更多的结构体变量，如：
struct book book2;
在定义结构体类型的同时定义变量时，struct Book的Book也可以省略，但你无法多次使用这个结构体模块来定义更多的结构体变量。
也可以同时初始化：
struct Book{ char title[20]; char author[10]; float value;}book1={"Lean In","Sandberg",33};
1.2 先定义结构体类型，后定义结构体变量
struct Book{ char title[20]; char author[10]; float value;};struct Book book1，book2;
1.3 用typedef使用别名简化结构体类型的书写
typedef struct Book{ char title[20]; char author[10]; float value;};Book book1;
关于其struct声明的位置，也就是这段代码要放到哪里。同样这也是具有作用域的。
这种声明如果放在任何函数的外面，那么该声明的后面的所有函数都可以使用。如果这种声明在某个函数的内部，则只能在内部使用，并且在其声明之后。
2 结构体的嵌套定义
在结体体的内部也可以使用结构体，也就是说结构体的成员也可以是一个结构体。
struct workers{ int num; char name[20]; char c; struct{ int day; int month; int year; } s;};struct workers w, *pw=&w;w.s.year=2018;
3 结构体变量的初始化与整体赋值
除初始化外，不能对结构体变量整体赋值
struct complex{ int real,unreal;} data1 ={1,8}, data2;data2 = data1;data2 = {2,6}; //这是错误的struct complex data3={3,7}; //变量声明的同时，允许整体赋值进行初始化
4 结构体变量成员的操作
一般使用如下格式对结构体成员变量进行操作：
结构体变量.结构体成员变量
你可以把结构体变量理解为对结构体成员变量的限定。
也可以按数组去理解，结构体变量是整体，成员变量是分量。只是数组是通过“[数字下标]”的形式去访问其成员，而结构体变量是通过“.结构体成员变量”去访问其成员。
5 结构体类型也可以声明数组变量
与普通的数组声明一样，int a[10];
int为元素的数据类型，a为数组名，[10]表示申请了10的int单元的内存；
再看结构体声明；struct book library[10];
与数组声明类似，struct book为数组元素的数据类型，library为数组名，[10]为申请了10个struct book单元的内存；
声明library为一个具体10个元素的数组，并且每个元素都book类型的结构，因此可以得到library[0],library[1]…….都是单独独立的一个book结构；
注意library本身不是结构体名而是一个数组名；
访问结构体数组的成员：
library[5].title;//表示第5个元素的title成员；library[5]是结构体变量名，title就是成员名；
library[5].titlt[4];//注意title是数组类型，第5个数组元素的title成员的第4个字符；
6 结构体类型也可以声明指针变量
就像指向数组的指针一样，它比数组本身更容易操作，指向结构体的指针通常也比结构体本身更容易操作。
声明和初始化结构体指针：
struct Book * book2；
规则就是：struct 结构体名+ * + 指针名；
这个声明不是建立一个新的结构体，而是创建了一个指针类型的book2指针变量，他可以指向任何现有的Book类型的结构体。
book2 = &library[0]；
指针book2正指向结构体library[0]，如何使用book2来取得library[0]的一个成员呢？
方法一:
使用->运算符。
->只用于结构体指针访问成员；
.点只用于结构体名访问成员；
方法二:
如果book2=&library[0]，那么*book2=library[0]；因为&和*是一个互逆的运算符；
&取地址，*取值；
library[0].value 等价于 （*book2）.value；注意必须使用圆括号，优先级问题；
然后都与book2.value是一个作用。
7 结构体变量作为函数参数和返回值
#include
8 结构体类型使用构造函数
struct Node{ int u,step; Node(){}; Node(int a,int sp){ u=a; step=sp; } bool operator < (const Node& a)const{ // 重载 < return step>a.step; }};
9 结构体中使用函数指针
在结构体中，也可以像一般变量一样，包含函数指针变量。下面是一种简单的实现。
#include
10 结构体的自引用结构
结构体最有用的在于自引用结构，基于这个特性可以实现链表等较为复杂的数据结构。此外，基于自引用结构还能用C语言实现基本的C++对象概念。
typedef struct Link { int data; //数据域 struct Link *next; //指针域}link; //link 为这个结构体的别名//初始化链表link *initLink() { link *p = (link*)malloc(sizeof(link)); //创建一个头结点 link *temp = p; //声明一个指针指向头结点，用于遍历链表 //生成链表 for (int i = 1; i < 5; i++) { link *a = (link*)malloc(sizeof(link)); //创建一个新的结点 //对这个结点的成员进行赋值 a->data = i; a->next = NULL; //这个结点的指针指向NULL 表示结束标志 temp->next = a; //temp的作用用来遍历链表 temp = temp->next; } return p;}
11 结构体的大小与内存对齐
结构体的大小不是结构体元素单纯相加就行的，因为我们主流的计算机使用的都是32bit字长的CPU，对这类型的CPU取4个字节的数要比取一个字节要高效，也更方便。所以在结构体中每个成员的首地址都是4的整数倍的话，取数据元素时就会相对更高效，这就是内存对齐的由来。
12 C的结构体与C++结构体的区别
在C++中，考虑到C语言到C++语言过渡的连续性，对结构体进行了扩展，C++的结构体可以包含函数，这样，C++的结构体也具有类的功能，与class不同的是，结构体包含的函数默认为public，而不是private。
#include 类与结构体在C++中有三点区别： 12.1 class中默认的成员访问权限是private的，而struct中则是public的。 12.2 从class继承默认是private继承，而从struct继承默认是public继承。 12.3 C++的结构体声明不必有struct关键字，而C语言的结构体声明必须带有关键字（使用typedef别名定义除外） 13 结构体类型与类仅一步之遥 结构体类型与类类型都是用户自定义类型，但类类型对定义的数据与作用于定义的数据的操作结合的更为紧密，并且有访问控制符进行访问控制。 对于类类型的成员方法如果是在类之外定义，需使用“返回类型 类类型::成员方法名(){}”的形式去定义(先要在类类型中声明)。但相对于结构体包含函数指针而言，其成员方法有了类类型的限定，其封装性高出一筹，且相对于函数指针的使用，更简洁。 -End-
