C初阶7：结构体

1. 结构体操作

1.1 取地址

struct Point3D{
    int x;
    int y;
    int z;  
};

struct Point3D p = {1,2,3};
printf("&p = %p\n",&p);
printf("&(p.x) = %p\n",&p.x);
printf("&(p.y) = %p\n",&p.y);
printf("&(p.z) = %p\n",&p.z);

结构体名不是结构体变量的地址，必须使用&获取地址。
数组名即地址。

1.2 传参

void Print(struct Point3D p){
    printf("(%d,%d,%d)",p.x,p.y,p.z);
}

整个结构体作为参数的值传入函数。这时候在函数内新建一个结构体变量并复制值。结构体可以作为返回值，也是结构体整体复制。

2. 结构体指针

struct Point3D p = {1,2,3};
struct Point3D* q = &p;

• 结构体指针访问成员
  结构体指针访问成员的方式与结构体变量访问成员的方式有区别。
  结构体变量使用.和名字访问成员。
  结构体指针使用->和名字访问成员。
  格式如下：

  结构体指针->成员名
  

  例如：

  struct Point3D p = {1,2,3};
  struct Point3D* q = &p;
  printf("(%d,%d,%d)",q->x,q->y,q->z); // 等同于printf("(%d,%d,%d)",(*q).x,(*q).y,(*q).z);
  

  通过修改结构体指针q指向的成员，也会改变结构体变量p成员的值。

  结构体指针->成员名可以看作是(*结构体指针).成员名简化写法。

• 结构体指针作为参数
  在C语言中，通常会将结构体指针作为参数传入函数，尤其是当传递的参数类型比地址大的时候，可以使用这种方式既能传递较少的字节数。

  void Print(struct Point3D* p){
      printf("(%d,%d,%d)",p->x,p->y,p->z);// 等同于printf("(%d,%d,%d)",(*q).x,(*q).y,(*q).z);
  }
  

3. 结构数组

struct Point3D ps[] = {{1,2,3},{1,1,1},{0,0,0}};
for(int i=0;i<3;++i){
    printf("(%d,%d,%d)\n",ps[i].x,ps[i].y,ps[i].z);
}

4. 结构体嵌套

struct Line{
    struct Point3D start;
    struct Point3D end;
};
struct Line line = {{1,1,1},{0,0,0}};
// 使用
printf("(%d,%d,%d)~(%d,%d,%d)",
line.start.x,line.start.y,line.start.z,
line.end.x,line.end.y,line.end.z);

struct Line* p = &line;
printf("(%d,%d,%d)~(%d,%d,%d)",
p->start.x,p->start.y,p->start.z,
p->end.x,p->end.y,p->end.z);

结构体嵌套可以看做路径，结构体相当于目录/文件夹，基础变量相当于文件。之间的.或者->相当于分割符\。

• 结构体含有结构体数组

struct Triangle{
    struct Point3D p[3];
};

struct Triangle t = {{{1,2,3},{1,1,1},{0,0,0}}};

5. 使用结构体

在C语言标准库time.h中，有一个tm结构体用来获取时间。

struct tm {
    int tm_sec; /* 秒 – 取值区间为[0,59] */
    int tm_min; /* 分 - 取值区间为[0,59] */
    int tm_hour; /* 时 - 取值区间为[0,23] */
    int tm_mday; /* 一个月中的日期 - 取值区间为[1,31] */
    int tm_mon; /* 月份（从一月开始，0代表一月） - 取值区间为[0,11] */
    int tm_year; /* 年份，其值等于实际年份减去1900 */
    int tm_wday; /* 星期 – 取值区间为[0,6]，其中0代表星期天，1代表星期一，以此类推 */
    int tm_yday; /* 从每年的1月1日开始的天数 – 取值区间为[0,365]，其中0代表1月1日，1代表1月2日，以此类推 */
    int tm_isdst; /* 夏令时标识符，实行夏令时的时候，tm_isdst为正。不实行夏令时的时候，tm_isdst为0；不了解情况时，tm_isdst()为负。*/
};

ANSI C标准称使用tm结构的这种时间表示为分解时间(broken-down time)。

time()：获得的日历时间time_t，从公元1970年1月1日0时0分0 秒算起至今的UTC时间所经过的秒数。
gmtime()：将日历时间time_t转化为UTC时间(世界标准时间，即格林尼治时间)tm结构体。
localtime()：将日历时间time_t转化为本地(当前时区)时间tm结构体。

• 获取当前时间

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(){
    time_t now = time(NULL); // 获取当前时间
    // 获取UTC时间
    struct tm* utc = gmtime(&now);
    printf("UTC:%d-%d-%d %d:%d:%d\n",utc->tm_year+1900,utc->tm_mon+1,utc->tm_mday,utc->tm_hour,utc->tm_min,utc->tm_sec);
    // 获取本地时间
    struct tm* local = localtime(&now);
    printf("Local:%d-%d-%d %d:%d:%d\n",local->tm_year+1900,local->tm_mon+1,local->tm_mday,local->tm_hour,local->tm_min,local->tm_sec);
}

两个常用的时间函数：

• 时间结构体转字符串strftime()
• 字符串解析成时间结构体strptime()