C语言结构体与联合体的应用

# 1. 理解C语言中结构体的概念

### 2. 结构体的高级应用

在前面的章节中，我们已经了解了C语言中结构体的基本概念和用法。接下来，我们将深入探讨结构体的高级应用，包括结构体嵌套与引用、结构体作为函数参数以及结构体的动态内存分配。让我们一起来看看吧。

#### 2.1 结构体嵌套与引用

在C语言中，结构体可以嵌套其他结构体，这种嵌套可以多层嵌套，也可以嵌套数组。结构体的嵌套给我们提供了更灵活的数据组织方式，可以更好地描述复杂的数据关系。

让我们通过一个示例来看看结构体的嵌套与引用：

#include <stdio.h>

// 定义学生结构体
struct Student {
    char name[20];
    int age;
};

// 定义班级结构体，包含10个学生
struct Class {
    int classNo;
    struct Student students[10];
};

int main() {
    // 创建班级结构体变量
    struct Class class1 = {1, {{"Alice", 18}, {"Bob", 19}, {"Cathy", 20}, 
                               {"David", 19}, {"Emily", 18}, {"Frank", 20}, 
                               {"Grace", 18}, {"Henry", 19}, {"Ivy", 20}, {"Jack", 18}}};

    // 访问班级中第一个学生的姓名和年龄
    printf("Class %d, Student 1: %s, %d\n", class1.classNo, class1.students[0].name, class1.students[0].age);

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个班级结构体 `Class`，其中包含了班级编号和包含10个学生的数组。每个学生又是一个结构体 `Student`，包含姓名和年龄。我们创建了一个班级结构体变量 `class1`，并访问了其中的第一个学生的姓名和年龄信息。

通过这个示例，我们看到了结构体的嵌套与引用的使用方法，以及如何访问嵌套结构体中的成员信息。

#### 2.2 结构体作为函数参数

结构体作为函数参数传递是非常常见的用法，通过传递结构体参数，可以方便地将复杂的数据结构传递给函数，尤其在需要对结构体数据进行处理或操作时非常实用。

让我们看一个示例，演示如何在函数中使用结构体作为参数：

#include <stdio.h>

// 定义学生结构体
struct Student {
    char name[20];
    int age;
};

// 打印学生信息的函数
void printStudentInfo(struct Student stu) {
    printf("Student: %s, %d years old.\n", stu.name, stu.age);
}

int main() {
    // 创建学生结构体变量
    struct Student stu1 = {"Alice", 18};

    // 调用函数打印学生信息
    printStudentInfo(stu1);

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个学生结构体 `Student`，并编写了一个函数 `printStudentInfo` 来打印学生的姓名和年龄信息。在 `main` 函数中，我们创建了一个学生结构体变量 `stu1`，并将其作为参数传递给 `printStudentInfo` 函数进行打印。

通过这个示例，我们看到了结构体作为函数参数的使用方法，以及如何在函数中对结构体数据进行操作。

#### 2.3 结构体的动态内存分配

在C语言中，结构体可以通过动态内存分配来创建，这样可以在程序运行时根据需要动态分配内存空间，更灵活地管理内存。

让我们看一个示例，演示如何动态分配内存空间给结构体：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义学生