C語言 - 第三十一章 | struct - struct 簡介

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struct 簡介

struct 簡介

struct是C中用來組織資料的關鍵字，當使用struct時，考慮的是一組資料擁有的相關性，例如學生會有學號、姓名、住址、電話等，若操作時經常都要傳遞同樣一組資料，可以使用struct來定義一個Student型態，這個型態中包括了學號、姓名、住址、電話等資訊，接著可以使用Student來宣告新的資料，進行資料指定或取出等。

舉個實例來說，可以定義一個「球」的模子，考慮球有各種不同的顏色，以及球最基本的球半徑資訊，若這組資料經常在一起出現，這些資訊應該可以定義一個Ball型態，在C中要包裝這些資訊時，可以進行定義。

struct Ball {
    char color[10];
    double radius;
};

最重要的是別忘了在最後加上分號，初學C的新手很常犯這個錯誤；接下來要使用這個Ball的話，可以如下建立實例並初始化。‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

1	struct Ball ball1 = {"red", 5.0};

這樣的話，ball1將包括color與radius兩個資料成員，以上的寫法將color成員初始化為"red"，而radius初始化為5.0；
也可以先宣告，後來再設定成員資料。

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struct Ball ball2;
strcpy(ball2.color, "green");
ball2.radius = 10.0;

在建立實例並初始化時，也可以使用成員名稱，不一定要按照成員名稱的定義順序來指定。

1	struct Ball ball1 = {.radius = 5.0, .color = "red"};

在存取struct成員時，必須透過宣告的名稱加上.運算子。‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct Ball {
    char color[10];
    double radius;
};

int main() {
    struct Ball ball1 = {"red", 5.0};

    struct Ball ball2;
    strcpy(ball2.color, "green");
    ball2.radius = 10.0;

    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", ball1.color, ball1.radius);
    printf("ball2: %s,\t%.2f\n", ball2.color, ball2.radius);

    return 0;
}

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// 執行結果
ball1: red,     5.00
ball2: green,   10.00

C語言 - 第三十一章 - 圖 1 (01)

亦可以在定義struct時，直接宣告struct實例。

struct Ball {
    char color[10];
    double radius;
} ball1 = {"red", 5.0}, ball2;

如要宣告struct陣列並初始化每個結構成員。‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

struct Ball balls[] = {
    {"red", 3.0}, 
    {"green", 5.0}, 
    {"blue", 10.0}
};

for(int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", balls[i].color, balls[i].radius);
}

方便起見，可以使用typedef定義struct的名稱，如此一來，宣告並產生實例時，就不用再寫struct關鍵字。

include <stdio.h>
#include <string.h>

struct Ball {
    char color[10];
    double radius;
};

typedef struct Ball Sphere;

int main() {
    Sphere sphere1 = {"red", 5.0};

    Sphere sphere2;
    strcpy(sphere2.color, "green");
    sphere2.radius = 10.0;

    printf("sphere1: %s,\t%.2f\n", sphere1.color, sphere1.radius);
    printf("sphere2: %s,\t%.2f\n", sphere2.color, sphere2.radius);

    return 0;
}

或者是這樣重新命名。

typedef struct {
    char color[10];
    double radius;
} Ball;

可以直接使用指定運算子，將一個struct的實例指定給另一個實例，這會將struct實例的成員值，一個一個「複製」給另一個被指定的對象。‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char color[10];
    double radius;
} Ball;

int main() {
    Ball ball1 = {"red", 5.0};

    Ball ball2 = ball1;  // 指定運算子'='會複製成員值
    ball1.radius = 10.0; // 改變ball1成員值並不會改變ball2成員值

    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", ball1.color, ball1.radius);
    printf("ball2: %s,\t%.2f\n", ball2.color, ball2.radius);

    return 0;
}

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// 執行結果
ball1: red,     10.00
ball2: red,     5.00

C語言 - 第三十一章 - 圖 2 (02)

同樣的道理，如果在函式的引數傳遞時，同樣也是將struct的成員值一個一個「複製」給函式上的參數。

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char color[10];
    double radius;
} Ball;

void foo(Ball);

int main() {
    Ball ball = {"red", 5.0};

    foo(ball);
    printf("ball: %s,\t%.2f\n", ball.color, ball.radius);

    return 0;
}

void foo(Ball ball) { // ball 成員值被複製過來 
     ball.radius = 100.0;
}

1 2	// 執行結果 ball: red, 5.00

在程式的foo()呼叫中，將ball傳遞給foo()上的參數，並在foo()中改變radius，但由於是複製成員值，這並不影響main()當中的 ball實例之成員值。‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

C語言 - 第三十一章 - 圖 3 (03)

在struct中，也可以再宣告struct。

struct Student {
    char *name;
    int number;

    struct {
        char *color;
        double radius;
    } ball;
};

struct Student student1;
student1.name = "caterpillar";
student1.number = 1;
student1.ball.color = "red";
student1.ball.radius = 5.0;