结构体的定义及实际使用

大家好,我是无际,无实战不理论。

今天给大家讲一下结构体。

大家可能很好奇,为什么这种文章教程泛滥了,我还要拿出来讲。

相信无际的铁粉都知道,我分享的干货和经验出发点是实际产品应用。

脱离产品你所学的知识就产生不了价值,产生不了价值和辣鸡有啥区别?

网络上很多文章和教程都只讲了定义,很少有讲到实际应用,这就让人很懵逼。

那今天讲的内容呢,主体也分为两个部分:

1.概念和定义方法

2.实际产品应用

让你真正学以致用!

这节课的知识点也非常重要。

如果这两个不搞懂,注定你成为不了高手。

我尽量用简单通俗的语言进行讲解,方便小学生都能看懂!

一、通过这节课程你能掌握以下知识:

  1. 掌握结构体的概念和用法
  2. 掌握结构体数组和结构体指针
  3. 掌握包含结构体的结构体
  4. 掌握结构体搭建链表方法
  5. 掌握结构体及链表在产品开发中的应用

二、结构体的概念

在C语言里面,我们知道数据类型有char、short、int、long等,并且还知道通过数组来构造数据的集合。

但是通过数组来构造数据呢只能构造同一个类型的数据,比如说unsigned char buff[10]。

这种都是属于unsigned char类型的数据。

但是在不同的情况下,我们往往需要一些不同的数据类型组合成一种新的数据结构,比如说像学生的信息,包含学生名称、学号、性别、年龄等信息。

那么这些参数里面可能有些是数组型、字符型、整型、甚至是结构体类型的数据。

虽然这些都是不同类型的数据,但是这些都是用来表达学生信息数据,所以我们把这些数据组织在一起封装起来是不是使用起来会更方便,移植性也会更好。

基于这种需求,结构体就诞生了,结构体啊其实就是所谓的面向对象的编程思想,学生是对象,我们把这个对象的属性封装起来,以后用到哪个属性就从这个对象里提取出来。

为了大家更好的理解,我们先看这个简单的数据结构:日期。

日期是由年、月、日组成,那么年、月、日就是日期这个对象的属性,所以可以把日期定义成结构体来使用。

三、结构体的用法

我们用struct关键字来声明一个结构体,这里呢,我们已实际产品开发作为出发点,这里来讲解声明结构体最常用的2种方法,其他概念和不常用方法在这里就不多讲了。

1.第一种

这里使用struct关键字定义了一个结构体变量Date, 这个日期包含了年、月、日几个成员,然后通过Today.Year来给结构体成员赋值。

2.第二种

我们通过typedef 声明结构体Date为新的类型名来代替原有的类型名struct。

然后在结构体定义时直接通过Date来定义就可以了。

这种应该是使用最多的方法,这种方式定义结构体时语法比较简单,通过自定义的类型名我们也可以很直观的看出来这个结构体的作用。

那么我们这里是先定义结构体然后再赋值初始化的,其实我们也可以定义的时候直接赋值,写法如下:

四、结构体数组和指针

1.结构体数组

当我们要定义10个字符型变量的时候,我们可以通过定义成数组的方式,比如说unsigned char arry[10]。

结构体同样也可以定义成数组方式,比如说要定义3个不同的日期时,就会用到结构体数组。

那么同样的我们也有几种定义方法,这里只讲最常用的2种。

第一种:

第二种:

至于有什么区别嘛…咳咳,其实我也没深究过。

区别对我们开发一点影响也没有,我们的关键是要把它正确用起来。

所以,不要什么都去钻牛角尖,技术涉及的东西这么多,你钻的完吗?

我们应该抓住重点,盯着目标稳步前进,千万不要走偏了。

2.结构体指针

我们要知道只要是存储在内存里的变量、数组,又或者是函数。

编译器都会为它们分配一个地址,我们都可以通过指针变量指向这个地址,只要把指针变量定义成对应的数据类型就可以指向了。

比如说要指向字符型变量就定义成这样:unsigend char *p,当然也可以用void不指定类型,使用的时候再进行强制转换。

要指向函数就定义函数指针变量,那么结构体也能够定义变量,所以我们也可以定义结构体类型指针来指向它。

同样的定义结构体指针常用有2种方法:

第一种:

第二种:

这里定义了一个结构体变量Today, 和一个结构体指针变量pStuToday, 然后pStuToDay指向Today, 结构体指针可以通过两种方式来访问结构体变量的成员。

五、 包含结构体的结构体

结构体的成员不仅可以是字符型、整型、数组型数据类型,也可以是结构体。

例如学生信息的结构体,学生信息包含姓名,学号,姓名,性别,出生日期等数据,而出生日期又包含年月日这3个成员。

所以把出生日期可以单独声明一个结构体,那么学生这个结构体呢包含出生日期这个结构体,这种就是包含结构体的结构体。

这里注意一下结构的结构成员引用的方法,另外就是注意结构体里面还要结构体的结构体指针用法。

额….估计你听的有点晕,还是直接看图吧。

六、结构体产品应用

1.拿STM32标准库举例

结构体可以实现面向对象的编程思维,把GPIO、定时器这些外设当做一个外设封装起来。

而结构体成员就是这些外设可以配置的参数,也可以称为属性。

这样做最大的好处就是方便移植和使用,这就是为什么STM32的标准库兼容性能做到这么强。

2.产品的系统参数

比如说一些需要掉电保存的数据。

那简单来说,就是所有具备不同/相同数据类型组成的东西,你都可以用结构体封装起来。

封装的目的是为了更好地移植和使用。

那更多高级使用可以跟着无际单片机编程做项目去学习,比如说通过结构体做链表功能,做队列算法等等。

结构体是c语言非常重要,也是必须掌握的一个知识点。

它的应用远超乎我们想象,大家可以多去看看一些库源代码,协议栈代码,或者系统源代码。

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