详解C语言中结构体的自引用和相互引用
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(mutualreference),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:
structtag_1{ structtag_1A;/*结构体*/ intvalue; };
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):
structtag_1{ structtag_1*A;/*指针*/ intvalue; };
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:
typedefstruct{ intvalue; 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*/ typedefstructtag_1{ intvalue; structtag_1*link; }NODE; /*方法二*/ structtag_2; typedefstructtag_2NODE; structtag_2{ intvalue; NODE*link; }; /*方法三*/ structtag_3{ intvalue; structtag*link; }; typedefstructtag_3NODE;
2.相互引用结构体
错误的方式:
typedefstructtag_a{ intvalue; B*bp;/*类型B还没有被定义*/ }A; typedefstructtag_b{ intvalue; 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*/ structtag_a{ structtag_b*bp;/*这里structtag_b还没有定义,但编译器可以接受*/ intvalue; }; structtag_b{ structtag_a*ap; intvalue; }; typedefstructtag_aA; typedefstructtag_bB; /*方法二*/ structtag_a;/*使用结构体的不完整声明(incompletedeclaration)*/ structtag_b; typedefstructtag_aA; typedefstructtag_bB; structtag_a{ structtag_b*bp;/*这里structtag_b还没有定义,但编译器可以接受*/ intvalue; }; structtag_b{ structtag_a*ap; intvalue; };
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> structPoint { doublex;/*x坐标*/ doubley;/*y坐标*/ doublez;/*z坐标*/ }; intmain() { structPointoPoint1={100,100,0}; structPointoPoint2; structPoint*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; ……