37深入理解C指针之---结构体与指针
一、结构体与指针
1、结构体的高级初始化、结构体的销毁、结构体池的应用
2、特征：
1）、为了避免含有指针成员的结构体指针的初始化复杂操作，将所有初始化动作使用函数封装；
2）、封装函数主要实现内存的分配和成员的初始化；
3）、为了避免含有指针成员的结构体指针的释放内存复杂操作，将所有初始化动作使用函数封装；
4）、封装函数主要实现分配内存的释放；
5）、避免频繁的malloc和free的任务开销，一般使用结构体池技术；
3、结构体的高级初始化应用：
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 5 typedef struct _student{ 6 char *name; 7 char *address; 8 int age; 9 short id; 10 char sex; 11 } Student; 12 13 void initializeStudent(Student *student, const char *nameg, const char *addressg, const int ageg, const short idg, const char sexg){ 14 student->name = (char *)malloc(strlen(nameg) + 1); 15 strcpy(student->name, nameg); 16 student->address = (char *)malloc(strlen(addressg) + 1); 17 strcpy(student->address, addressg); 18 student->age = ageg; 19 student->id = idg; 20 student->sex = sexg; 21 22 return; 23 } 24 25 void displayStudent(Student *student){ 26 printf("student %s info:\n", student->name); 27 printf("student.name: %s\n", student->name); 28 printf("student.address: %s\n", student->address); 29 printf("student.age: %d\n", student->age); 30 printf("student.id: %d\n", student->id); 31 printf("student.sex: %c\n", student->sex); 32 printf("\n"); 33 34 return; 35 } 36 37 void deallocateStudent(Student *student){ 38 free(student->name); 39 free(student->address); 40 41 return; 42 } 43 44 int main(int argc, char **argv) 45 { 46 Student student; 47 initializeStudent(&student, "zhangsan", "jiangxijiujiang", 20, 1102, 'M'); 48 displayStudent(&student); 49 deallocateStudent(&student); 50 51 return 0; 52 }
代码说明：
1）、第5-11行是结构体定义
2）、函数initializeStudent（）主要完成结构体的初始化，使用时只要根据参数的类别和顺序传入合适的参数即可；
3）、函数deallocateStudent（）主要完成结构体的销毁工作，使用时传入结构体变量即可；
4）、函数displayStudent（）主要是实现结构体内容的格式化输出；
5）、函数main完成对以上3个函数的调用及测试，其中第46行是对结构体变量的声明；
6）、测试函数中，若声明的是结构体指针变量时，将测试部分换成如下代码段即可；
45 int main(int argc, char **argv) 46 { 47 Student *student = (Student *)malloc(sizeof(Student)); 48 initializeStudent(student, "zhangsan", "jiangxijiujiang", 20, 1102, 'M'); 49 displayStudent(student); 50 deallocateStudent(student); 51 52 return 0; 53 }
4、结构体的销毁应用：
1）、函数deallocateStudent（）的具体实现；
2）、释放内存的顺序与分配的顺序完全相反即可；
5、结构体池技术的应用：
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #define LIST_SIZE 10 5 6 typedef struct _student{ 7 char *name; 8 char *address; 9 int age; 10 short id; 11 char sex; 12 } Student; 13 14 void initializeStudent(Student *student, const char *nameg, const char *addressg, const int ageg, const short idg, const char sexg){ 15 student->name = (char *)malloc(strlen(nameg) + 1); 16 strcpy(student->name, nameg); 17 student->address = (char *)malloc(strlen(addressg) + 1); 18 strcpy(student->address, addressg); 19 student->age = ageg; 20 student->id = idg; 21 student->sex = sexg; 22 23 return; 24 } 25 26 void displayStudent(Student *student){ 27 printf("student %s info:\n", student->name); 28 printf("student.name: %s\n", student->name); 29 printf("student.address: %s\n", student->address); 30 printf("student.age: %d\n", student->age); 31 printf("student.id: %d\n", student->id); 32 printf("student.sex: %c\n", student->sex); 33 printf("\n"); 34 35 return; 36 } 37 38 void deallocateStudent(Student *student){ 39 free(student->name); 40 free(student->address); 41 42 return; 43 } 44 45 Student *listStu[LIST_SIZE]; 46 47 void initializeListStu(){ 48 for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){ 49 listStu[i] = NULL; 50 } 51 } 52 53 Student *getStudent(){ 54 for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){ 55 if(listStu[i] != NULL){ 56 Student *stu = listStu[i]; 57 listStu[i] = NULL; 58 59 return stu; 60 } 61 } 62 Student *student = (Student *)malloc(sizeof(Student)); 63 64 return student; 65 } 66 67 Student *returnStudent(Student *student){ 68 for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){ 69 if(listStu[i] == NULL){ 70 listStu[i] = student; 71 72 return student; 73 } 74 } 75 deallocateStudent(student); 76 free(student); 77 78 return NULL; 79 } 80 81 int main(int argc, char **argv) 82 { 83 initializeListStu(); 84 Student *student; 85 student = getStudent(); 86 87 initializeStudent(student, "zhangsan", "jiangxijiujiang", 20, 1102, 'M'); 88 displayStudent(student); 89 returnStudent(student); 90 91 return 0; 92 }
代码说明：
1）、第45行声明结构体Student指针数组，数组大小使用宏定义；
2）、函数initializeListStu()完成数组的初始化；
3）、函数getStudent()完成从数组中取得结构体指针，若数组中所有指针都为NULL，临时分配空间，并返回指针；
4）、函数returnStudent()完成将不需要的结构体指针存回到结构体指针数组中，若数组已满，将指针释放；
5）、第83行代码完成结构体指针数组的初始化；
6）、第84行代码声明结构体指针；
7）、第85行代码完成从结构体指针数组中获取结构体指针；
8）、第87行代码完成结构体指针的初始化；
9）、第88行代码完成结构体指针内容的打印输出；
10）、第89行代码完成结构体指针的返还，如果结构体指针数组已满，自动释放内存，否则，存回结构体指针数组中；
