struct 簡介

C Gossip: struct 簡介

struct 是C中用來包裝資料的關鍵字，當您使用struct來包資料時，您考慮這些件可能擁有的相關性，將之包裝在一起，例如學生會有學號、姓名、住址、電話等，您可以使用struct來定義一個Student型態，這個型態中包括了學號、姓名、住址、電話等資訊，接著您可以使用Student來宣告新的資料，進行資料指定或取出等。

舉個實例來說，您可以定義一個「球」的模子，考慮球有各種不同的顏色，以及球最基本的球半徑資訊，您想到這些資訊應該可以定義一個Ball資料型態並從中取得，當您在C中要包裝這些資訊時，您可以如下進行定義：

CustomType.h

struct Ball {
    char color[10];
    double radius;
};

struct是C中用來定義struct的關鍵字，Ball是自定義的資料型態名稱：

struct Ball {
// 成員定義
};

最重要的是別忘了在最後加上分號，初學C的新手很常犯這個錯誤；接下來如果要使用這個Ball的話，可以如下建立實例並初始化：

struct Ball ball1 = {"red", 5.0};

這樣的話，ball1將包括color與radius兩個資料成員，以上的寫法將color成員初始化為"red"，而radius初始化為5.0，您也可以先宣告，後來再設定成員資料，例如：

struct Ball ball2;
strcpy(ball2.color, "green");
ball2.radius = 10.0;

在存取struct成員時，必須透過所宣告的名稱加上 . 運算子，以下寫個示範程式，看看Ball的使用：

main.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "CustomType.h"

int main(void) {
    struct Ball ball1 = {"red", 5.0};

    struct Ball ball2;
    strcpy(ball2.color, "green");
    ball2.radius = 10.0;
    
    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", ball1.color, ball1.radius);
    printf("ball2: %s,\t%.2f\n", ball2.color, ball2.radius);    
            
    return 0;
}

執行結果：

ball1: red, 5.00
ball2: green, 10.00

您也可以在定義struct時，直接宣告struct實例，例如：

struct Ball {
char color[10];
double radius;
} ball1 = {"red", 5.0}, ball2;

如果要宣告struct陣列並初始化每個結構成員，則可以如下：

struct Ball balls[] = {{"red", 3.0},
                       {"green", 5.0},
                       {"blue", 10.0}};

int i;
for(i = 0; i < 3; i++) {
    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", balls[i].color, balls[i].radius);
}

為了方便起見，您可以使用typedef定義structs的名稱，如此一來，宣告並產生實例時，就不用再寫struct關鍵字，例如：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct Ball {
    char color[10];
    double radius;
};
typedef struct Ball CBall;

int main(void) {
    CBall ball1 = {"red", 5.0};

    CBall ball2;
    strcpy(ball2.color, "green");
    ball2.radius = 10.0;
    
    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", ball1.color, ball1.radius);
    printf("ball2: %s,\t%.2f\n", ball2.color, ball2.radius);    

    return 0;
}

或者是這樣重新命名：

typedef struct {
char color[10];
double radius;
} Ball;

您可以直接使用指定運算子，將一個struct的實例指定給另一個實例，這會將struct實例的成員值，一個一個「複製」給另一個被指定的對象，例如：

#include <stdio.h>

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char color[10];
    double radius;
} Ball;

int main(void) {
    Ball ball1 = {"red", 5.0};

    Ball ball2 = ball1; // 指定運算子'='會複製成員值
    ball1.radius = 10.0; // 改變ball1成員值並不會改變ball2成員值
    
    printf("ball1: %s,\t%.2f\n", ball1.color, ball1.radius);
    printf("ball2: %s,\t%.2f\n", ball2.color, ball2.radius);       
    
    return 0;
}

執行結果：

ball1: red, 10.00
ball2: red, 5.00

同樣的道理，如果在函式的引數傳遞時，同樣也是將struct的成員值一個一個「複製」給函式上的參數，例如：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char color[10];
    double radius;
} Ball;

void foo(Ball);

int main(void) {
    Ball ball = {"red", 5.0};

    foo(ball);
    printf("ball: %s,\t%.2f\n", ball.color, ball.radius);
    
    return 0;
}

void foo(Ball ball) { // ball 成員值被複製過來 
     ball.radius = 100.0;
}

在程式的foo()呼叫中，將ball傳遞給foo()上的參數，並在foo()中改變radius，但由於是複製成員值，這並不影響main()當中的ball實例之成員值。

在struct中，也可以再宣告struct，例如：

struct Student {
    char *name;
    int number;

    struct {
        char *color;
        double radius;
    } ball;
};

struct Student student1;
student1.name = "caterpillar";
student1.number = 1;
student1.ball.color = "red";
student1.ball.radius = 5.0;

您也可以看到，定義struct時，不一定要定義struct名稱，而可以直接在定義結構之後，直接宣告實例。

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