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详解C语言中结构体的自引用和相互引用
摘要:结构体的自引用(selfreference),就是在结构体内部,包含指向自身类型结构体的指针。结构体的相互引用(mutualreferenc...

结构体的自引用(self reference),就是在结构体内部,包含指向自身类型结构体的指针。

结构体的相互引用(mutual reference),就是说在多个结构体中,都包含指向其他结构体的指针。

1. 自引用 结构体

1.1 不使用typedef时

错误的方式:

struct tag_1{ struct tag_1 A; /* 结构体 */ int value; };

这种声明是错误的,因为这种声明实际上是一个无限循环,成员b是一个结构体,b的内部还会有成员是结构体,依次下去,无线循环。在分配内存的时候,由于无限嵌套,也无法确定这个结构体的长度,所以这种方式是非法的。

正确的方式: (使用指针):

struct tag_1{ struct tag_1 *A; /* 指针 */ int value; };

由于指针的长度是确定的(在32位机器上指针长度为4),所以编译器能够确定该结构体的长度。

1.2 使用typedef 时

错误的方式:

typedef struct { int value; NODE *link; /* 虽然也使用指针,但这里的问题是:NODE尚未被定义 */ } NODE;

这里的目的是使用typedef为结构体创建一个别名NODEP。但是这里是错误的,因为类型名的作用域是从语句的结尾开始,而在结构体内部是不能使用的,因为还没定义。

正确的方式:有三种,差别不大,使用哪种都可以。

/* 方法一 */ typedef struct tag_1{ int value; struct tag_1 *link; } NODE; /* 方法二 */ struct tag_2; typedef struct tag_2 NODE; struct tag_2{ int value; NODE *link; }; /* 方法三 */ struct tag_3{ int value; struct tag *link; }; typedef struct tag_3 NODE;

2. 相互引用 结构体

错误的方式:

typedef struct tag_a{ int value; B *bp; /* 类型B还没有被定义 */ } A; typedef struct tag_b{ int value; A *ap; } B;

错误的原因和上面一样,这里类型B在定义之 前 就被使用。

正确的方式:(使用“不完全声明”)

/* 方法一 */ struct tag_a{ struct tag_b *bp; /* 这里struct tag_b 还没有定义,但编译器可以接受 */ int value; }; struct tag_b{ struct tag_a *ap; int value; }; typedef struct tag_a A; typedef struct tag_b B; /* 方法二 */ struct tag_a; /* 使用结构体的不完整声明(incomplete declaration) */ struct tag_b; typedef struct tag_a A; typedef struct tag_b B; struct tag_a{ struct tag_b *bp; /* 这里struct tag_b 还没有定义,但编译器可以接受 */ int value; }; struct tag_b{ struct tag_a *ap; int value; };

3.实例:

应用结构体指针变量,打印结构体成员变量的信息。

#include <stdio.h> struct Point { double x; /*x坐标*/ double y; /*y坐标*/ double z; /*z坐标*/ }; int main() { struct Point oPoint1={100,100,0}; struct Point oPoint2; struct Point *pPoint; /*定义结构体指针变量*/ pPoint=& oPoint2; /*结构体指针变量赋值*/ (*pPoint).x= oPoint1.x; (*pPoint).y= oPoint1.y; (*pPoint).z= oPoint1.z; printf("oPoint2={%7.2f,%7.2f,%7.2f}",oPoint2.x, oPoint2.y, oPoint2.z); return(0); }

程序运行结果如下:

oPoint2={ 100.00,100.00,0.00}

其中表达式&oPoint2的作用是获得结构体变量oPoint2的地址。表达式pPoint=&oPoint2的作用是将oPoint2的地址存储在结构体指针变量pPoint中,因此pPoint存储了oPoint2的地址。*pPoint代表指针变量pPoint中的内容,因此*pPoint 和oPoint2等价。

通过结构体指针变量获得其结构体变量的成员变量的一般形式如下:

(*结构体指针变量). 成员变量

其中“结构体指针变量”为结构体指针变量,“成员变量”为结构体成员变量名称,“.”为取结构体成员变量的运算符。

另外C语言中引入了新的运算符“->”,通过结构体指针变量直接获得结构体变量的成员变量,一般形式如下:

结构体指针变量-> 成员变量

其中“结构体指针变量”为结构体指针变量,“成员变量”为结构体成员变量名称,“- >”为运算符。

因此,例中的部分代码

…… (*pPoint).x= oPoint1.x; (*pPoint).y= oPoint1.y; (*pPoint).z= oPoint1.z; ……

等价于

…… pPoint->x= oPoint1.x; pPoint->y= oPoint1.y; pPoint->z= oPoint1.z; ……

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