C语言中的结构体与联合体介绍

# 1. 概述

## 1.1 C语言中的结构体概念及作用

在C语言中，结构体（Struct）是一种自定义的复合数据类型，可以用来存储不同数据类型的成员变量。通过结构体，可以将多个不同类型的数据组合成一个整体，方便统一管理和操作。

结构体的定义使用关键字struct，例如：

struct Person {
    char name[20];
    int age;
    float height;
};

其中，`Person`为结构体的名称，`name`、`age`、`height`为结构体的成员变量，可以是不同的数据类型。

结构体在C语言中被广泛应用于构建复杂的数据结构，如链表、树等，同时也可以用于定义复杂的数据记录类型，提高代码的可读性。

## 1.2 C语言中的联合体概念及应用场景

与结构体类似，联合体（Union）也是一种复合数据类型，不同的是联合体中的成员变量共享同一块内存空间，即同一时间只能存储其中一个成员的值，节省内存空间。

联合体的定义同样使用关键字union，例如：

union Data {
    int x;
    float y;
    char c;
};

在某些情况下，联合体可以用于节省内存空间或者实现数据类型转换，但需要注意联合体的使用可能会导致数据不稳定或出现意外结果的情况，因此在应用时需要慎重考虑。

结构体和联合体是C语言中重要的数据类型，对于理解和应用C语言编程有着重要意义。接下来，我们将深入探讨结构体和联合体的定义、使用以及比较等方面内容。

# 2. 结构体的定义与使用

在C语言中，结构体为我们提供了一种自定义的数据类型，可以用来组织多个不同类型的数据成员。通过定义结构体，我们可以将相关数据聚合在一起，方便管理和操作。接下来将介绍结构体的定义和基本使用方法。

### 2.1 定义结构体及成员变量

结构体的定义使用关键字`struct`，后面跟着结构体的标识符，然后是一对花括号内部定义各个成员变量。每个成员变量都有自己的类型和名称，在定义时按照成员变量的顺序依次列出。

#include <stdio.h>

// 定义一个结构体用于表示学生信息
struct Student {
    int num;
    char name[20];
    float score;
};

上面的代码定义了一个名为`Student`的结构体，包含了学号、姓名和分数三个成员变量。

### 2.2 结构体的初始化与赋值

我们可以通过以下方式对结构体变量进行初始化和赋值：

#include <stdio.h>

int main() {
    // 初始化并赋值一个结构体变量
    struct Student stu1 = {2021001, "Alice", 95.5};
    // 使用点操作符访问结构体成员
    printf("学生信息：学号：%d, 姓名：%s, 分数：%.1f\n", stu1.num, stu1.name, stu1.score);
    return 0;
}

### 2.3 结构体的访问与操作

访问结构体的成员变量需要使用点操作符`.`，通过`.`后接成员变量的名称来访问和操作对应的数据。

#include <stdio.h>

int main() {
    struct Student stu2;  // 声明一个结构体变量
    stu2.num = 2021002;
    strcpy(stu2.name, "Bob");
    stu2.score = 88.3;
    printf("学生信息：学号：%d, 姓名：%s, 分数：%.1f\n", stu2.num, stu2.name, stu2.score);
    return 0;
}

通过以上代码示例，我们了解了如何定义结构体、初始化结构体变量并访问结构体成员，这些是使用结构体时的基本操作。在接下来的章节中，我们将深入探讨结构体的高级应用。

# 3. 结构体的高级应用

在C语言中，结构体是一种非常有用的数据类型，可以用来组织多个不同类型的变量，形成一