struct結構體使用心得-tft每日頭條

By Long Luo

在上一篇大話結構體之一: 從女孩怎麼選男朋友開始...Struct是為了解決什麼問題？裡我們講了為什麼我們要引入Struct這個數據類型，我們了解到Struct是一種聚合數據類型，是為了用戶描述和解釋一些事物的方便而提出的，Struct是一種用戶自定義數據類型，如下圖所示：

struct結構體使用心得（大話結構體之二）1

其實從理論上講，數據類型就是人為制訂的如何解釋内存中的二進制數的協議，也就是說一個數字對應着一塊内存（可能4字節，也可能20字節），而這個數字的類型則是附加信息，以告訴編譯器當發現有對那塊内存的操作語句（即某種操作符）時，要如何編寫機器指令以實現那個操作。比如兩個char類型的數字進行加法操作符操作，編譯器編譯出來的機器指令就和兩個long類型的數字進行加法操作的不一樣，也就是所謂的“如何解釋内存中的二進制數的協議”。

具體到我們之前的例子來說，隻是指定了一種結構體類型，它相當于一個模型，但其中并無具體數據，系統也不為之分配實際的内存單元。為了能在程序中使用結構體類型的數據，應當定義結構體類型的變量，并在其中存放具體的數據。

本篇将詳細對Struct的聲明、定義和初始化進行分析。

一、Struct的聲明

要了解Struct的聲明，我們需要首先了解聲明的含義到底是什麼？

---聲明是要求編譯器産生映射元素的語句。

所謂的映射元素，就是前面介紹過的變量及函數，都隻有3欄（或3個字段）：類型欄、名字欄和地址欄（成員變量類型的這一欄就放偏移值）。即編譯器每當看到聲明語句，就生成一個映射元素，并且将對應的地址欄空着，然後留下一些信息以告訴連接器——此.obj文件（編譯器編譯源文件後生成的文件）需要一些符号，将這些符号找到後再修改并完善此.obj文件，最後鍊接。

具體到上一回的例子，我們假如在另外一個源文件中需要使用struct ExpectedBoyFriend，那麼就需要在該源文件使用之前處使用下面的聲明語句：

extern struct ExpectedBoyFriend;

二、Struct的定義

上一小節我們了解了聲明的定義，那麼定義是什麼呢？

---定義是要求編譯器填充前面聲明沒有書寫的地址欄。也就是說某變量對應的地址，隻有在其定義時才知道。

因此實際的在棧上分配内存等工作都是由變量的定義完成的，所以才有聲明的變量并不分配内存。但應注意一個重點，定義是生成映射元素需要的地址，因此定義也就說明了它生成的是哪個映射元素的地址，而如果此時編譯器的映射表（即之前說的編譯器内部用于記錄映射元素的變量表、函數表等）中沒有那個映射元素，即還沒有相應元素的聲明出現過，那麼編譯器将報錯。

在這裡我們需要說下C和C 在定義Struct的區别，先看下面2段代碼：

#include <iostream> using namespace std; struct SIMPLE { int a; char b; float c; }; SIMPLE x;

再看下面一段源碼：

#include <stdio.h> struct S0 { char mName[10]; int mBornYear; }; typedef struct _S1 { char mName[10]; int mBornYear; } S1; S0 sa; S1 sb;

那麼上面的代碼中對Struct的定義都對了嗎？

熟悉C/C 的同學應該能夠馬上知道第二段的代碼錯了。

為什麼呢？

因為C語言中對于Struct的定義是需要使用struct S0 sa這種方式。

三、C99标準下的Struct的初始化方法

Struct的常見初始化方法我們可以在任何一本關于C語言書裡面都可以找到，這裡就不贅述了。我們先看下面一段代碼：

static struct usb_driver usb_storage_driver = { .owner = THIS_MODULE, .name = \"usb-storage\", .probe = storage_probe, .disconnect = storage_disconnect, .id_table = storage_usb_ids, };

我們在閱讀GNU/Linux内核代碼時，我們會經常遇到上述這樣一種特殊的結構初始化方式，這種方式稱為指定初始化。這種初始化方法源自C99标準。

以下文字摘錄了C Primer Plus第五版中相關章節的内容，從而就可以很好的理解Linux内核采用這種方式的優勢就在于由此初始化不必嚴格按照定義時的順序。

已知一個結構，定義如下：

struct Book { char title[MAXTITLE]; char author[MAXAUTHOR]; float value; };

C99支持結構的指定初始化項目，其語法與數組的指定初始化項目近似。隻是，結構的指定初始化項目使用點運算符和成員名（而不是方括号和索引值）來标識具體的元素。例如，隻初始化book結構的成員value，可以這樣做：

struct Book surprise = { .value = 10.99 };

可以按照任意的順序使用指定初始化項目：

struct Book gift = { .value = 25.99, .author = \"James Broadfool\", .title = \"Rue for the Toad\" };

正像數組一樣，跟在一個指定初始化項目之後的常規初始化項目為跟在指定成員後的成員提供了初始值。另外，對特定成員的最後一次賦值是它實際獲得的值。例如，考慮下列聲明：

struct Book gift = { .value = 18.90, .author = \"hilionna pestle\", 0.25 };

這将把值0.25賦給成員value，因為它在結構聲明中緊跟在author成員之後。新的值0.25代替了早先的賦值18.90。

這一篇内容會比較枯燥，大量的代碼及大段的文字内容可能會讓你比較迷糊，但還是多看看，看懂它們。

我們知道C裡面隻有Struct，而在C 裡面則引入了Class和Struct，那麼我們就要問了，C 中的Class和Struct有什麼區别呢？

答案将在下一篇裡揭曉！