C 语言中的嵌套结构

什么是 C 语言中的嵌套结构?

在 C 语言中，结构体中的结构称为嵌套结构。如果结构体类型定义中的元素属于另一个结构体类型，则在 C 语言中我们称之为嵌套结构。如果结构体类型的元素本身是一个或多个类型的复合表示，则定义嵌套结构。

嵌套结构声明

嵌套结构可以通过将一个结构体作为另一个结构体的成员来声明。

语法

嵌套结构的一般语法如下:

struct struct1{
   type var1;
   type var2;
   struct struct2 strvar;
}

示例

我们可以在以下情况下考虑嵌套结构。假设我们要定义一个结构体类型，表示"学生"，其元素为"姓名"和"年龄"，以及另一个结构体类型"课程"，其特征为"课程 ID"、"标题"和"学分"。此处，"学生"结构体内部包含一个课程结构体。

struct student{
    char *name;
    int age;
    struct course c1;
};

"学生"变量将按如下方式存储在内存中 -

访问嵌套结构的成员

可以使用点 (.) 运算符访问结构的成员。对于嵌套结构，可以存在多层结构。因此，您需要对结构的每一层使用点 (.) 运算符来访问嵌套结构的成员。

语法

以下是访问嵌套结构成员的语法 –

level1.level2.member_name;

此处，level1 表示外部(父)结构的结构变量，level2 表示内部(子)结构的结构变量。

示例

考虑以下嵌套结构定义 –

struct employee{
   char name[10];
   float salary;
   struct dob{
      int d, m, y;
   } d1;
}e1;

此处，e1 是外部(第一层)结构体"employee"的结构体变量，d1 是内部(第二层)结构体"dob"的结构体变量。

要访问 employee 结构体的成员，请使用 e1.member_name。

printf("Name: %s
", e1.name);
printf("Salary: %f
", e1.salary);

要访问 dob 结构的成员，请使用 e1.d1.member_name。

printf("Date of Birth: %d-%d-%d
", e1.d1.d, e1.d1.m, e1.d1.y);

结构体的嵌套可以通过两种不同的方式实现 -

• 定义内联结构体
• 包含已定义结构体的元素

让我们通过合适的示例来学习这些方法。

通过定义内联结构体实现嵌套结构体

在此方法中，我们将定义一个"employee"数据类型，其元素之一是"出生日期"。C 语言没有"date"的内置类型。我们将在"employee"结构体内部声明一个"dob"结构体，其中包含三个"int"类型"d"、"m"和"y"，其变量"d1"是外部类型的元素之一。

示例

请看以下示例 -

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

struct employee{
   char name[10];
   float salary;
   struct dob{
      int d, m, y;
   } d1;
};

int main(){

   struct employee e1 = {"Kiran", 25000, {12, 5, 1990}};
   printf("Name: %s
", e1.name);
   printf("Salary: %f
", e1.salary);
   printf("Date of Birth: %d-%d-%d
", e1.d1.d, e1.d1.m, e1.d1.y);
   
   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Name: Kiran
Salary: 25000.000000
Date of Birth: 12-5-1990

您可以看到，"employee"类型的变量通过其"date"元素初始化，该元素带有另一对花括号。

通过定义单独的结构体实现嵌套结构体

使用嵌套结构的另一种方法是先定义内部结构体类型，然后将其变量用作外部结构体类型的元素之一，外部结构体类型随后定义。

这里，"dob"类型在开头定义;它包含三个"int"元素 - d、m 和 y。"employee"结构体类型随后定义。

示例 1

由于"dob"已经定义，因此我们可以在"employee"内部包含其类型的元素。

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

struct dob{
   int d, m, y;
};

struct employee{
   char name[10];
   float salary;
   struct dob d1;
};

int main(){

   struct employee e1 = {"Kiran", 25000, {12, 5, 1990}};
   printf("Name: %s
", e1.name);
   printf("Salary: %f
", e1.salary);
   printf("Date of Birth: %d-%d-%d
", e1.d1.d, e1.d1.m, e1.d1.y);
   
   return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出 −

Name: Kiran
Salary: 25000.000000
Date of Birth: 12-5-1990

请注意，内部结构体类型应在外部结构体类型之前定义。我们也可以声明一个"dob"类型的变量，然后将其包含在"employee"类型变量的初始化中，如下所示 -

struct dob d1 = {12, 5, 1990};
struct employee e1 = {"Kiran", 25000, d1};

示例 2

在下面的代码中，结构体的嵌套达到了两层。换句话说，外部结构体类型"employee"包含一个"experiment"结构体类型的变量元素。反过来，experiment结构体包含两个"date"结构体类型的元素。

因此，"employee"变量的内存分配可以通过以下示例来理解 -

这是完整的代码 -

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

struct date{
   int d, m, y;
};

struct experience{
   char designation[10];
   struct date from;
   struct date to;
};

struct employee{
   char name[10];
   float salary;
   struct experience exp;
};

int main(){

   struct date d1 = {12, 5, 1990};
   struct date d2 = {31, 3, 2021};
   struct experience exp = {"Clerk", d1, d2};
   struct employee e1 = {"Kiran", 25000, exp};

   printf("Name: %s
", e1.name);
   printf("Salary: %f
", e1.salary);
   printf("Experience: Designation: %s
", e1.exp.designation);
   printf("From:  %d-%d-%d
", e1.exp.from.d,e1.exp.from.m, e1.exp.from.y);
   printf("To: %d-%d-%d
", e1.exp.to.d, e1.exp.to.m, e1.exp.to.y );

   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Name: Kiran
Salary: 25000.000000
Experience: Designation: Clerk
From:  12-5-1990
To: 31-3-2021

指向嵌套结构的指针

我们知道，结构体变量的地址可以存储在指针变量中。此外，C 语言使用间接寻址运算符 (→) 来访问指针引用的变量的元素。

对于嵌套结构体，内部结构体元素的访问方式为"ptr → inner_struct_var.element;"

示例

在此示例中，我们声明了一个指向 employee 结构体变量的指针 ptr。内部 dob 结构体变量的 date、month 和 year 元素的访问方式为"ptr -> d1.d"、"ptr -> d1.m"和"ptr -> d1.y"表达式。

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

struct employee{
   char name[10];
   float salary;
   struct dob{
      int d, m, y;
   } d1;
};

int main(){

   struct employee e1 = {"Kiran", 25000, {12, 5, 1990}};
   struct employee *ptr = &e1;

   printf("Name: %s
", ptr -> name);
   printf("Salary: %f
", ptr -> salary);
   printf("Date of Birth: %d-%d-%d
", ptr -> d1.d, ptr -> d1.m, ptr -> d1.y);

   return 0;
}

输出

运行此代码时，将产生以下输出 -

Name: Kiran
Salary: 25000.000000
Date of Birth: 12-5-1990