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導讀：

結構體，怎么理解？

你可以把它想象成一個桌面上的文件夾，這個文件夾里面可以有各種各樣的文件，當然也還可以再有文件夾的存在，文件夾里面再放文件……。如果你要修改其中一個文件的內容，就是首先通過桌面上的那個文件夾作為入口，然后一個一個的進入文件夾去尋找你需要的文件，找到之后就可以隨你修改了。

long、unsigned int 、short、char（相當于各種文件類型，比如 .txt、.c、.h）這些關鍵字是否很熟悉？這都是 C 語言定義好的數據類型，直接拿來用就行了。但是我想自定義一個別的類型的數據怎么辦？

就靠?struct?了。結構體，顧名思義，就是將一個個數據類型構成一個數據類型以方便使用。

比如說一個 24 位的像素，有 R、G、B 三種顏色，每種顏色都用 8 bit 表示，如果使用一般的方法怎么表示呢？看圖：

這樣表示當然沒有問題，也能解決你的需求，但是你在使用的時候會發現，通常他們使用場合一樣，只是有的時候需要使用 Red 值，有的時候需要 Green，有的時候可能又要 Blue，但它們的共同點是都是用來表示一個像素的，那么有沒有辦法把這些數據類型組合起來方便調用呢？當然有，就是今天的主角，struct。

我們先看看使用 struct 如何表示一個像素：

Pixel 中文表示像素，這樣就通過這個結構體將三個數據結合在一起了（用文件夾裝在一起），并且這個新組合的數據類型就叫 Pixel，和 int、char 等類似。

那么我們如何像使用 int、char 一樣定義一個代表像素的數據類型呢？

就是通過 struct + 結構體名 定義了。

這里定義了兩個像素，每個像素下都有 Red、Green、Blue 這三個字節數據，也就是說共有六個字節的空間：

那么對于這些數據如何使用呢？比如說要設置 Red=100，Green=120，Blue=210：

這樣就行了，是不是很簡單呢！如果你的 MDK 開啟了輸入補充功能，那么寫這些代碼就更容易了：

可以看到你在敲完 Pixel1. 的圓點后，結構體的成員立馬出來了，這時候你就能自己選擇哪一個成員了，是不是很方便呢。不然一個結構體那么多成員，怎么記得住啊。

如果你用這個結構體數據類型定義了一個結構體指針，那么就通過 -> 箭頭調用，相當方便的。

而且如果你想對整個結構體進行賦值也是很方便的事情：

這樣一條語句就將三個成員變量的值進行了修改，和通過關鍵字定義的變量并沒什么區別。

但還有一點，每次定義一個結構體變量都要敲 struct 關鍵字還是很麻煩的事情，所以這個時候可以使用 typedef 這個關鍵字了：

這樣聲明之后，每次要定義一個新的 Pixel 結構體，只要使用 Pixel 就行了，而不必加入 struct 來聲明這是一個結構體。而為了讓自己知道這是一個自己定義的數據類型，一般會在名稱后面加 _t 或者 TypeDef 等。比如 GPIO 結構體：

并且結構體（文件夾）里面還可以套結構體（文件夾），被套的結構體里面也可能有結構體……。不僅能套結構體，指針、聯合體、枚舉、數組（各種文件）也都是一樣的，而常規的 char、int 等更不用說了，完全按你的心意隨意組合就是了（比如上面的結構體套了 uint16_t 和 兩個結構體）。

這些數據類型都可以通過結構體形成一個數據結構類型，是不是感覺特別方便啊。小項目可能結構體用的不多，但是大項目如果不用結構體，那么操作數據類型是一件很麻煩的事情，所以一定要學會使用結構體。

當然了，套用的結構體多了，對運行效率還是有一些影響的，對一些性能要求比較高的地方可以不用結構體，或者通過一些方法提高效率，不然你套的深了，尋找其中的成員變量還是需要不少指令消耗的，這一點需要引起注意。另外，編譯器為了優化讀寫效率，可能會對數據類型進行填充：

這個存儲空間應該是 1+1+1+4 = 7，但是實際上是 8 （你可以通過 sizeof() ?測試），就是因為 STM32 的處理字長為 4 個字節，是最快的讀寫長度，所以對變量 Reserve 進行了 4 字節對齊。它的存放位置如下：

當然這個是可以通過對齊方式進行修改的，但最好不要，因為這樣會降低讀寫效率，除非是那種定義好的通信協議，那沒辦法，只能改了（這個坑千萬要注意）。

有的時候可能需要獲取結構體的偏移地址，此時就可用通過以下方法獲取：

結構體偏移量計算宏（非常規方法）：

#define OFFSET(TYPE, MEMBER) ? ((unsigned long)(&(((TYPE *)0)->MEMBER)))

比如說要獲取 Green 在結構體 Pixel 的偏移地址，就可以通過上面的宏進行計算：

Offset 的結果就是 1，因為前一個 Red 共占用了一個字節空間，所以它的偏移地址就是 1。

最后再看看結構體的初始化，就是對成員變量順序初始化：

struct xxxx ?xxx = {xxxxx, xxxxx, xxxxx};

而在 C99 模式下可以使用以下方式對結構體進行初始化，這樣就能方便的觀察每一個變量的初始值：

struct xxxx ?xxx = {.x1 = xxxxx,.x2 = xxxxx,.x3 = xxxxx};

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于C语言之结构体(struct)介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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