C 語言中的結構體：初學者指南

Hello, 有志於成為程序員的各位！今天，我們將要一起探索 C 語言中結構體的迷人世界。別擔心如果你之前從未寫過一行代碼——我會一步步引導你走過這個旅程，就像我過去幾年來為無數學生所做的那樣。那麼，讓我們一起踏上這次冒險吧！

C 語言中的結構體是什麼？

想像你正在建立一个數字化的通訊錄。對於每個人，你可能想要儲存他們的名字、電話號碼和電子郵件地址。在 C 語言中，結構體讓你可以將這些相關的信息組合在一起，並在單一的名稱下進行管理。這就像創造了一個自定義的數據類型，可以存放多種不同類型的數據。

這裡有一個簡單的比喻：把結構體想像成一個背包。就像背包可以裝不同的物品，如書籍、筆和水瓶一樣，結構體可以存放不同類型的數據。

宣告（創建）一個結構體

讓我們從創建我們的第一個結構體開始。我們將使用 struct 關鍵字來完成這項操作。

struct Person {
char name[50];
int age;
float height;
};

在這個例子中，我們創建了一個名為 Person 的結構體。它可以存放一個名稱（最多50個字符）、一個年齡（整數）和一個身高（浮點數）。

結構體變量的宣告

現在，既然我們已經定義了結構體，讓我們創建一個這種類型的變量。

struct Person john;

這行代碼創建了一個名為 john 的變量，類型為 struct Person。這就像說，“嘿，C 語言，給我一個叫做 'john' 的背包，它能夠存放名稱、年齡和身高。”

結構體的初始化

讓我們在結構體中放入一些數據：

struct Person john = {"John Doe", 30, 5.9};

在這裡，我們正在為我們的 john 背包填入一個名稱（"John Doe"）、一個年齡（30）和一個身高（5.9）。

存取結構體成員

要存取或修改結構體中的數據，我們使用點（.）操作符：

printf("Name: %s\n", john.name);
printf("Age: %d\n", john.age);
printf("Height: %.1f\n", john.height);

john.age = 31;  // 祝 John 生日快樂！

這段代碼打印出 John 的詳細信息，然後更新他的年齡。這就像伸手進我們背包的特定口袋。

複製結構體

在 C 語言中，你可以將一個結構體複製到另一個相同類型的結構體：

struct Person jane = john;

這樣創建了一個新的 Person 名為 jane，並且與 john 有相同的數據。這就像為 Jane 做了一個與 John 完全相同的背包複制品。

結構體作為函數參數

你可以將結構體作為參數傳遞給函數，就像其他數據類型一樣：

void printPerson(struct Person p) {
printf("Name: %s, Age: %d, Height: %.1f\n", p.name, p.age, p.height);
}

// 使用方法
printPerson(john);

這個函數接受一個 Person 結構體並打印其內容。這就像把你的背包遞給別人，讓他告訴你裡面有什麼。

指向結構體的指針

有時，使用指向結構體的指針會更有效率，特別是當處理大型結構體時：

struct Person *pJohn = &john;
printf("Name: %s\n", (*pJohn).name);
// 或者，更常見的是：
printf("Age: %d\n", pJohn->age);

箭頭操作符（->）是一種簡寫，用於解引用指針並訪問成員。這就像有一張地圖指向你的背包在哪裡，而不是自己攜帶背包。

位域

位域允許你為結構體成員指定使用的位數：

struct PackedData {
unsigned int flag : 1;
unsigned int data : 31;
};

這個結構體只使用 32 個位元的內存：1 個位元給 flag 和 31 個位元給 data。這就像在你的背包中為非常小的物品留出一個專門的小隔間。

方法表

這裡是一個我們所涵蓋方法的快速參考表：

方法	描述	示例
結構體宣告	定義一個新的結構體	struct Person { ... };
變量宣告	創建一個結構體類型的變量	struct Person john;
初始化	為結構體設置初始值	struct Person john = {"John", 30, 5.9};
成員存取	存取或修改結構體成員	john.age = 31;
結構體複製	將一個結構體複製到另一個	struct Person jane = john;
函數參數	將結構體作為參數傳遞	void printPerson(struct Person p) { ... }
指向結構體的指針	使用指針高效地處理	struct Person *pJohn = &john;
位域	為成員指定位大小	struct PackedData { unsigned int flag : 1; };

這就是 C 語言中結構體的基本知識！記住，就像學會有效地組織你的背包一樣，掌握結構體需要練習。如果它們立即沒有引起你的共鳴——不要氣餒，持續編程，持續嘗試，很快你就能像專家一樣組織你的數據了！

祝編程愉快，未來的 C 語言巫師們！

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