前言

本系列学习笔记是本人跟随米醋电子工作室学习嵌入式的学习笔记，自用为主，不是教学或经验分享，若有误，大佬轻喷，同时欢迎交流学习，侵权即删。

一、结构体定义

1.1 基本语法

基本定义

struct 结构体名 {
    数据类型 成员1;
    数据类型 成员2;
    // ... 更多成员
};

1.2 使用typedef简化

typedef struct {
    int id;
    char name[20];
    float score;
} Student;

上面两种定义的基本区别

方式1：typedef 匿名结构体

typedef struct {
    int id;
    char name[20];
    float score;
} Student;  // Student是结构体类型的别名

// 使用方式：
Student stu1;  // 直接使用别名，不需要struct关键字
Student *pStu; // 指针声明也很简洁

方式2：具名结构体

struct Student {  // Student是结构体标签(tag)
    int id;
    char name[20];
    float score;
};

// 使用方式：
struct Student stu1;  // 必须使用struct关键字
struct Student *pStu; // 指针声明也需要struct

二、结构体变量声明与初始化

2.1 声明结构体变量

// 方式1：先定义，后声明
struct Student {
    int id;
    char name[20];
    float score;
};
struct Student stu1;  // 声明变量

// 方式2：定义时直接声明
struct Student {
    int id;
    char name[20];
    float score;
} stu1, stu2;  // 直接声明两个变量

// 方式3：使用typedef别名
typedef struct {
    int id;
    char name[20];
    float score;
} Student;

Student stu1;  // 简洁的声明方式

2.2 初始化结构体

// 方法1：声明时初始化（按顺序）
Student stu1 = {1001, "张三", 85.5};

// 方法2：声明时指定成员初始化（C99标准）
Student stu2 = {
    .id = 1002,
    .name = "李四",
    .score = 90.0
};

// 方法3：先声明，后单独赋值
Student stu3;
stu3.id = 1003;
strcpy(stu3.name, "王五");  // 字符串需要复制
stu3.score = 77.5;

// 方法4：嵌入式常见初始化（清零）
Student stu4 = {0};  // 所有成员初始化为0

三、结构体成员访问

3.1 点运算符（普通变量）

Student stu = {1001, "张三", 85.5};

// 读取成员值
int id = stu.id;
char* name = stu.name;
float score = stu.score;

// 修改成员值
stu.id = 2001;
strcpy(stu.name, "张三丰");
stu.score = 92.5;

// 打印成员值
printf("学号: %d\n", stu.id);
printf("姓名: %s\n", stu.name);
printf("成绩: %.1f\n", stu.score);

3.2 箭头运算符（指针变量）

Student stu = {1001, "张三", 85.5};
Student *pStu = &stu;  // 获取结构体指针

// 通过指针访问成员
printf("学号: %d\n", pStu->id);      // 使用->运算符
printf("姓名: %s\n", pStu->name);
printf("成绩: %.1f\n", pStu->score);

// 修改成员值
pStu->id = 2001;
strcpy(pStu->name, "张三丰");
pStu->score = 92.5;

// 等价写法（不常用）
printf("学号: %d\n", (*pStu).id);  // 先解引用，再用点运算符

四、结构体指针

// 定义结构体指针
Student stu = {1001, "张三", 85.5};
Student *pStu = &stu;

// 指针操作
printf("结构体大小: %zu 字节\n", sizeof(Student));
printf("结构体地址: %p\n", (void*)&stu);
printf("指针存储的地址: %p\n", (void*)pStu);
printf("指针本身地址: %p\n", (void*)&pStu);

五、结构体嵌套

基本嵌套

// 定义日期结构体
typedef struct {
    int year;
    int month;
    int day;
} Date;

// 定义学生结构体，包含日期
typedef struct {
    int id;
    char name[20];
    Date birthday;  // 嵌套结构体
    float score;
} Student;

// 初始化嵌套结构体
Student stu = {
    .id = 1001,
    .name = "张三",
    .birthday = {2000, 5, 20},  // 嵌套初始化
    .score = 85.5
};

// 访问嵌套成员
printf("出生年份: %d\n", stu.birthday.year);
printf("出生月份: %d\n", stu.birthday.month);
printf("出生日期: %d\n", stu.birthday.day);

// 修改嵌套成员
stu.birthday.year = 2001;

六、结构体数组

// 定义结构体数组
Student class[3] = {
    {1001, "张三", 85.5},
    {1002, "李四", 90.0},
    {1003, "王五", 77.5}
};

// 遍历结构体数组
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("学生%d: %s, 成绩: %.1f\n", 
           class[i].id, class[i].name, class[i].score);
}

// 结构体数组排序（按成绩）
#include <stdlib.h>
int compareScore(const void *a, const void *b) {
    Student *stuA = (Student *)a;
    Student *stuB = (Student *)b;
    if (stuA->score < stuB->score) return 1;
    if (stuA->score > stuB->score) return -1;
    return 0;
}
qsort(class, 3, sizeof(Student), compareScore);