詳解C語言中結(jié)構(gòu)體的自引用和相互引用

來源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

結(jié)構(gòu)體的自引用(self reference)，就是在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部，包含指向自身類型結(jié)構(gòu)體的指針。
結(jié)構(gòu)體的相互引用（mutual reference），就是說在多個(gè)結(jié)構(gòu)體中，都包含指向其他結(jié)構(gòu)體的指針。
1. 自引用結(jié)構(gòu)體
1.1 不使用typedef時(shí)
錯(cuò)誤的方式：

struct tag_1{ 
  struct tag_1 A;  /* 結(jié)構(gòu)體 */ 
  int value; 
};

這種聲明是錯(cuò)誤的，因?yàn)檫@種聲明實(shí)際上是一個(gè)無限循環(huán)，成員b是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，b的內(nèi)部還會有成員是結(jié)構(gòu)體，依次下去，無線循環(huán)。在分配內(nèi)存的時(shí)候，由于無限嵌套，也無法確定這個(gè)結(jié)構(gòu)體的長度，所以這種方式是非法的。
正確的方式：（使用指針）：

struct tag_1{ 
  struct tag_1 *A; /* 指針 */ 
  int value; 
};

由于指針的長度是確定的（在32位機(jī)器上指針長度為4），所以編譯器能夠確定該結(jié)構(gòu)體的長度。
1.2 使用typedef 時(shí)
錯(cuò)誤的方式：

typedef struct { 
  int value; 
  NODE *link; /* 雖然也使用指針，但這里的問題是：NODE尚未被定義 */ 
} NODE;

這里的目的是使用typedef為結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建一個(gè)別名NODEP。但是這里是錯(cuò)誤的，因?yàn)轭愋兔淖饔糜蚴菑恼Z句的結(jié)尾開始，而在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部是不能使用的，因?yàn)檫€沒定義。
正確的方式：有三種，差別不大，使用哪種都可以。

/* 方法一 */ 
typedef struct tag_1{ 
  int value; 
  struct tag_1 *link;  
} NODE; 
 
 
/* 方法二 */ 
struct tag_2; 
typedef struct tag_2 NODE; 
struct tag_2{ 
  int value; 
  NODE *link;   
}; 
 
 
/* 方法三 */ 
struct tag_3{ 
  int value; 
  struct tag *link;  
}; 
typedef struct tag_3 NODE;

2. 相互引用結(jié)構(gòu)體
錯(cuò)誤的方式：

typedef struct tag_a{ 
  int value; 
  B *bp; /* 類型B還沒有被定義 */ 
} A; 
 
typedef struct tag_b{ 
  int value; 
  A *ap; 
} B;

錯(cuò)誤的原因和上面一樣，這里類型B在定義之前就被使用。
正確的方式：（使用“不完全聲明”）

/* 方法一  */  
struct tag_a{ 
  struct tag_b *bp; /* 這里struct tag_b 還沒有定義，但編譯器可以接受 */ 
  int value; 
}; 
struct tag_b{ 
  struct tag_a *ap; 
  int value; 
}; 
typedef struct tag_a A; 
typedef struct tag_b B;  
 
 
/* 方法二  */  
struct tag_a;  /* 使用結(jié)構(gòu)體的不完整聲明（incomplete declaration） */ 
struct tag_b; 
typedef struct tag_a A;  
typedef struct tag_b B; 
struct tag_a{ 
  struct tag_b *bp; /* 這里struct tag_b 還沒有定義，但編譯器可以接受 */ 
  int value; 
}; 
struct tag_b{ 
  struct tag_a *ap; 
  int value; 
};

3.實(shí)例：
應(yīng)用結(jié)構(gòu)體指針變量，打印結(jié)構(gòu)體成員變量的信息。

#include <stdio.h>
struct Point
{
double x; /*x坐標(biāo)*/
double y; /*y坐標(biāo)*/
double z; /*z坐標(biāo)*/
};
int main()
{
struct Point oPoint1={100，100，0};
struct Point oPoint2;
struct Point *pPoint; /*定義結(jié)構(gòu)體指針變量*/
pPoint=& oPoint2;　　 /*結(jié)構(gòu)體指針變量賦值*/
(*pPoint).x= oPoint1.x;
(*pPoint).y= oPoint1.y;
(*pPoint).z= oPoint1.z;
printf("oPoint2={%7.2f，%7.2f，%7.2f}"，oPoint2.x， oPoint2.y， oPoint2.z);
return(0);
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

oPoint2={ 100.00，100.00，0.00}

其中表達(dá)式&oPoint2的作用是獲得結(jié)構(gòu)體變量oPoint2的地址。表達(dá)式pPoint=&oPoint2的作用是將oPoint2的地址存儲在結(jié)構(gòu)體指針變量pPoint中，因此pPoint存儲了oPoint2的地址。*pPoint代表指針變量pPoint中的內(nèi)容，因此*pPoint 和oPoint2等價(jià)。
通過結(jié)構(gòu)體指針變量獲得其結(jié)構(gòu)體變量的成員變量的一般形式如下：
(*結(jié)構(gòu)體指針變量). 成員變量
其中“結(jié)構(gòu)體指針變量”為結(jié)構(gòu)體指針變量，“成員變量”為結(jié)構(gòu)體成員變量名稱，“.”為取結(jié)構(gòu)體成員變量的運(yùn)算符。
另外C語言中引入了新的運(yùn)算符“->”，通過結(jié)構(gòu)體指針變量直接獲得結(jié)構(gòu)體變量的成員變量，一般形式如下：
結(jié)構(gòu)體指針變量-> 成員變量
其中“結(jié)構(gòu)體指針變量”為結(jié)構(gòu)體指針變量，“成員變量”為結(jié)構(gòu)體成員變量名稱，“- >”為運(yùn)算符。
因此，例中的部分代碼

……
(*pPoint).x= oPoint1.x;
(*pPoint).y= oPoint1.y;
(*pPoint).z= oPoint1.z;
……

等價(jià)于

……
pPoint->x= oPoint1.x;
pPoint->y= oPoint1.y;
pPoint->z= oPoint1.z;
……

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