它是一組具有相同類型的數據的集合。但在實際的編程過程中，我們往往還需要一組類型不同的數據，例如對于學生信息登記表，姓名為字符串，學號為整數，年齡為整數，所在的學習小組為字符，成績為小數，因為數據類型不同，顯然不能用一個數組來存放。
在C語言中，可以使用結構體（Struct）來存放一組不同類型的數據。結構體的定義形式為：
struct 結構體名{
結構體所包含的變量或數組
};
結構體是一種集合，它里面包含了多個變量或數組，它們的類型可以相同，也可以不同，每個這樣的變量或數組都稱為結構體的成員（Member）。請看下面的一個例子：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- };
stu 為結構體名，它包含了 5 個成員，分別是 name、num、age、group、score。結構體成員的定義方式與變量和數組的定義方式相同，只是不能初始化。
注意大括號后面的分號;不能少，這是一條完整的語句。
結構體也是一種數據類型，它由程序員自己定義，可以包含多個其他類型的數據。
像 int、float、char 等是由C語言本身提供的數據類型，不能再進行分拆，我們稱之為基本數據類型；而結構體可以包含多個基本類型的數據，也可以包含其他的結構體，我們將它稱為復雜數據類型或構造數據類型。
結構體變量
既然結構體是一種數據類型，那么就可以用它來定義變量。例如：
struct stu stu1, stu2;
定義了兩個變量 stu1 和 stu2，它們都是 stu 類型，都由 5 個成員組成。注意關鍵字struct不能少。
stu 就像一個“模板”，定義出來的變量都具有相同的性質。也可以將結構體比作“圖紙”，將結構體變量比作“零件”，根據同一張圖紙生產出來的零件的特性都是一樣的。
你也可以在定義結構體的同時定義結構體變量：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1, stu2;
將變量放在結構體定義的最后即可。
如果只需要 stu1、stu2 兩個變量，后面不需要再使用結構體名定義其他變量，那么在定義時也可以不給出結構體名，如下所示：
- struct{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1, stu2;
這樣做書寫簡單，但是因為沒有結構體名，后面就沒法用該結構體定義新的變量。
理論上講結構體的各個成員在內存中是連續存儲的，和數組非常類似，例如上面的結構體變量 stu1、stu2 的內存分布如下圖所示，共占用 4+4+4+1+4 = 17 個字節。
但是在編譯器的具體實現中，各個成員之間可能會存在縫隙，對于 stu1、stu2，成員變量 group 和 score 之間就存在 3 個字節的空白填充（見下圖）。這樣算來，stu1、stu2 其實占用了 17 + 3 = 20 個字節。
關于成員變量之間存在“裂縫”的原因，我們將在《C語言和內存》專題中的《C語言內存對齊，提高尋址效率》一節中詳細講解。
成員的獲取和賦值
結構體和數組類似，也是一組數據的集合，整體使用沒有太大的意義。數組使用下標[ ]獲取單個元素，結構體使用點號.獲取單個成員。獲取結構體成員的一般格式為：
結構體變量名.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;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1;
-
- stu1.name = "Tom";
- stu1.num = 12;
- stu1.age = 18;
- stu1.group = 'A';
- stu1.score = 136.5;
-
- printf("%s的學號是%d，年齡是%d，在%c組，今年的成績是%.1f！\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);
- return 0;
- }
運行結果：
Tom的學號是12，年齡是18，在A組，今年的成績是136.5！
除了可以對成員進行逐一賦值，也可以在定義時整體賦值，例如：
- struct{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1, stu2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };
不過整體賦值僅限于定義結構體變量的時候，在使用過程中只能對成員逐一賦值，這和數組的賦值非常類似。
需要注意的是，結構體是一種自定義的數據類型，是創建變量的模板，不占用內存空間；結構體變量才包含了實實在在的數據，需要內存空間來存儲。
所謂結構體數組，是指數組中的每個元素都是一個結構體。在實際應用中，結構體數組常被用來表示一個擁有相同數據結構的群體，比如一個班的學生、一個車間的職工等。
定義結構體數組和定義結構體變量的方式類似，請看下面的例子：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- }class[5];
表示一個班級有5個學生。
結構體數組在定義的同時也可以初始化，例如：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- }class[5] = {
- {"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
- {"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
- {"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
- {"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
- {"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
- };
當對數組中全部元素賦值時，也可不給出數組長度，例如：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- }class[] = {
- {"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
- {"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
- {"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
- {"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
- {"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
- };
結構體數組的使用也很簡單，例如，獲取 Wang ming 的成績：
class[4].score;
修改 Li ping 的學習小組：
class[0].group = 'B';
【示例】計算全班學生的總成績、平均成績和以及 140 分以下的人數。
- #include <stdio.h>
- struct{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- }class[] = {
- {"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
- {"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
- {"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
- {"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
- {"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
- };
- int main(){
- int i, num_140 = 0;
- float sum = 0;
- for(i=0; i<5; i++){
- sum += class[i].score;
- if(class[i].score < 140) num_140++;
- }
- printf("sum=%.2f\naverage=%.2f\nnum_140=%d\n", sum, sum/5, num_140);
- return 0;
- }
運行結果：
sum=707.50
average=141.50
num_140=2
指針也可以指向一個結構體，定義的形式一般為：
struct 結構體名 *變量名;
下面是一個定義結構體指針的實例：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };
- struct stu *pstu = &stu1;
也可以在定義結構體的同時定義結構體指針：
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 }, *pstu = &stu1;
注意，結構體變量名和數組名不同，數組名在表達式中會被轉換為數組指針，而結構體變量名不會，無論在任何表達式中它表示的都是整個集合本身，要想取得結構體變量的地址，必須在前面加&，所以給 pstu 賦值只能寫作：
struct stu *pstu = &stu1;
而不能寫作：
struct stu *pstu = stu1;
還應該注意，結構體和結構體變量是兩個不同的概念：結構體是一種數據類型，是一種創建變量的模板，編譯器不會為它分配內存空間，就像 int、float、char 這些關鍵字本身不占用內存一樣；結構體變量才包含實實在在的數據，才需要內存來存儲。下面的寫法是錯誤的，不可能去取一個結構體名的地址，也不能將它賦值給其他變量：
struct stu *pstu = &stu;
struct stu *pstu = stu;
獲取結構體成員
通過結構體指針可以獲取結構體成員，一般形式為：
(*pointer).memberName
或者：
pointer->memberName
第一種寫法中，.的優先級高于*，(*pointer)兩邊的括號不能少。如果去掉括號寫作*pointer.memberName，那么就等效于*(pointer.memberName)，這樣意義就完全不對了。
第二種寫法中，->是一個新的運算符，習慣稱它為“箭頭”，有了它，可以通過結構體指針直接取得結構體成員；這也是->在C語言中的唯一用途。
上面的兩種寫法是等效的，我們通常采用后面的寫法，這樣更加直觀。
【示例】結構體指針的使用。
- #include <stdio.h>
- int main(){
- struct{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- } stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 }, *pstu = &stu1;
-
- printf("%s的學號是%d，年齡是%d，在%c組，今年的成績是%.1f！\n", (*pstu).name, (*pstu).num, (*pstu).age, (*pstu).group, (*pstu).score);
- printf("%s的學號是%d，年齡是%d，在%c組，今年的成績是%.1f！\n", pstu->name, pstu->num, pstu->age, pstu->group, pstu->score);
- return 0;
- }
運行結果：
Tom的學號是12，年齡是18，在A組，今年的成績是136.5！
Tom的學號是12，年齡是18，在A組，今年的成績是136.5！
【示例】結構體數組指針的使用。
- #include <stdio.h>
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- }stus[] = {
- {"Zhou ping", 5, 18, 'C', 145.0},
- {"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
- {"Liu fang", 1, 18, 'A', 148.5},
- {"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
- {"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
- }, *ps;
- int main(){
-
- int len = sizeof(stus) / sizeof(struct stu);
- printf("Name\t\tNum\tAge\tGroup\tScore\t\n");
- for(ps=stus; ps<stus+len; ps++){
- printf("%s\t%d\t%d\t%c\t%.1f\n", ps->name, ps->num, ps->age, ps->group, ps->score);
- }
- return 0;
- }
運行結果：
Name Num Age Group Score
Zhou ping 5 18 C 145.0
Zhang ping 4 19 A 130.5
Liu fang 1 18 A 148.5
Cheng ling 2 17 F 139.0
Wang ming 3 17 B 144.5
結構體指針作為函數參數
結構體變量名代表的是整個集合本身，作為函數參數時傳遞的整個集合，也就是所有成員，而不是像數組一樣被編譯器轉換成一個指針。如果結構體成員較多，尤其是成員為數組時，傳送的時間和空間開銷會很大，影響程序的運行效率。所以最好的辦法就是使用結構體指針，這時由實參傳向形參的只是一個地址，非常快速。
【示例】計算全班學生的總成績、平均成績和以及 140 分以下的人數。
- #include <stdio.h>
- struct stu{
- char *name;
- int num;
- int age;
- char group;
- float score;
- }stus[] = {
- {"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},
- {"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},
- {"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},
- {"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},
- {"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
- };
- void average(struct stu *ps, int len);
- int main(){
- int len = sizeof(stus) / sizeof(struct stu);
- average(stus, len);
- return 0;
- }
- void average(struct stu *ps, int len){
- int i, num_140 = 0;
- float average, sum = 0;
- for(i=0; i<len; i++){
- sum += (ps + i) -> score;
- if((ps + i)->score < 140) num_140++;
- }
- printf("sum=%.2f\naverage=%.2f\nnum_140=%d\n", sum, sum/5, num_140);
- }
運行結果：
sum=707.50
average=141.50
num_140=2
