c - 访问另一个结构体数组内的结构体成员

Question

-- 学生在这里学习 C --

我被指示创建一个“[StructureType]，它是一个集合结构，其中包含一个原始(常规)数组[OtherStructureType] 指针。”此外，“[StructureType] 将填充 10 个动态分配的 [OtherStructureType] 结构。”

我很难从概念上和实践上理解这一点。这是我的尝试。有需要的地方请指正...

1.) 如果我们使用 malloc() 动态分配 OtherStructureType 的实例，它将是一个指针:

typedef struct{
    int age;
} OtherStructureType;

OtherStructureType * Person = malloc(1 * sizeof(OtherStructureType))

2.) 如果 StructureType 的实例有一个数组成员，那么我们可以将此指针放入该数组中:

typedef struct{
    int array[n];
} StructureType;

StructureType Collection;

Collection.array = Person;

3.) 如果 1 和 2 正确，那么我们如何获取 Person 的年龄？像这样吗？

StructureType* ptr;
ptr = Collection;
ptr->array[i].age;

Edit1:我说 Instance.array = Person;当我应该写 Collection.array = Person;Edit2:第二季度和第三季度数组之间的清晰度

Answer 1

赋值

• Create a "[StructureType] that is a collection structure which contains a primitive (regular) array of [OtherStructureType] pointers."
• Also, "the [StructureType] will be filled with 10 dynamically allocated [OtherStructureType] structures."

部分答案(问题 Material ):

typedef struct
{
    int age;
} OtherStructureType;

OtherStructureType *person = malloc(1 * sizeof(OtherStructureType));

这部分代码没问题(只要赋值在函数内部)。出于风格原因，我将 Person 更改为 person(如果类型和变量不全部以大写字母开头，则更容易区分类型和变量)。

2. If an instance of StructureType has an array member, then …

问题的这一部分本质上是完全不正确的。您有一个整数数组，而不是指向 OtherStructureType 的指针数组。目前还不清楚 n 的定义是什么。要在结构定义中使用，它必须是常量，并且常量通常以全部大写字母书写(根据需要带有数字和下划线)。一般来说，这样的名称应该长于 N(可能是 NUM_OTHERS)，但对于本例来说就足够了。另外，我通常为结构使用标签并使用 typedef，但我将结构保留为无标签。

enum { N = 10 };
typedef struct
{
    OtherStructureType *array[N];
} StructureType;

StructureType collection;

collection.array[0] = person;

只要赋值在函数内部，这就可以工作。

3.How then would we access Person's age? …

StructureType *ptr = malloc(sizeof(*ptr));
OtherStructureType *other = malloc(sizeof(*other));
ptr->array[0] = other;
ptr->array[0]->age = 21;

这些大约是可行的最小更改(请参阅下面的 nest31.c 了解 MCVE)。

更多更改

我认为你应该有这样的东西:

enum { N = 10 };
typedef struct StructureType
{
    int num_ptrs;
    OtherStructureType *array[N];
} StructureType;

num_ptrs 元素允许您跟踪数组元素中有多少元素持有有效指针。访问无效指针会导致疯狂或崩溃，因此您需要知道有多少是有效的(假设元素 0..num_ptrs-1 是有效的，如果 num_ptrs > 0)。如果您在不同时间分配指向 OtherStructureType 值，则这适用。

请参阅下面的 nest53.c 了解 MCVE。

在comment中, nielan问:

If we want to have 10 people, instead of doing each one individually can we dynamically allocate an array instance of StructureType.

我responded :

是的，你可以做到，尽管你可能会:

typedef struct
{
    int num_ptrs;
    int num_used;
    OtherStructureType *people;
} StructureType;

然后你可以使用:

StructureType st;
st.num_ptrs = 10;
st.num_used = 0;
st.people = malloc(st.num_ptrs * sizeof(st.people[0]));

(记得检查分配是否成功)。或者:

StructureType *stp = malloc(sizeof(*stp));
stp->num_ptrs = 10;
stp->num_used = 0;
stp->people = malloc(stp->num_ptrs * sizeof(stp->people[0]));

在某些变体中，您可以初始化 st，而不是在定义它之后进行赋值，只要您在定义变量时位于函数内部即可。例如:

StructureType st = { .num_ptrs = 10, .num_used = 0,
                     .people = malloc(st.num_ptrs * sizeof(st.people[0]))
                   };

您仍然需要检查内存分配是否成功。现在您可以使用如下符号:

st.people[0].age = 21;

而不是使用:

st.people[0]->age = 21;

请注意，这两个表达式中的第一个表达式中少了一个指针访问，因此访问(略微!)更高效。

请参阅下面的 nest73.c 了解 MCVE。

<小时/>

nest31.c

/* SO 5276-8854 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
    int age;
} OtherStructureType;

enum { N = 10 };
typedef struct
{
    OtherStructureType *array[N];
} StructureType;

int main(void)
{
    OtherStructureType *person = malloc(1 * sizeof(OtherStructureType));
    StructureType collection;

    collection.array[0] = person;
    collection.array[0]->age = 23;
    printf("Age: %d\n", collection.array[0]->age);

    StructureType *ptr = malloc(sizeof(*ptr));
    OtherStructureType *other = malloc(sizeof(*other));
    ptr->array[0] = other;
    ptr->array[0]->age = 21;
    printf("Age: %d\n", ptr->array[0]->age);

    free(ptr);
    free(other);
    free(person);
    return 0;
}

来自 nest31 的输出

Age: 23
Age: 21

nest53.c

/* SO 5276-8854 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
    int age;
} OtherStructureType;

enum { N = 10 };
typedef struct StructureType
{
    int num_ptrs;
    OtherStructureType *array[N];
} StructureType;

int main(void)
{
    OtherStructureType *person = malloc(1 * sizeof(OtherStructureType));
    StructureType collection = { 0, { 0 } };

    collection.array[0] = person;
    collection.num_ptrs = 1;
    collection.array[0]->age = 23;
    for (int i = 0; i < collection.num_ptrs; i++)
        printf("Age %d: %d\n", i, collection.array[i]->age);

    StructureType *ptr = malloc(sizeof(*ptr));
    OtherStructureType *other = malloc(sizeof(*other));
    ptr->num_ptrs = 1;
    ptr->array[0] = other;
    ptr->array[0]->age = 21;
    for (int i = 0; i < ptr->num_ptrs; i++)
        printf("Age %d: %d\n", i, ptr->array[i]->age);

    free(ptr);
    free(other);
    free(person);
    return 0;
}

来自 nest53 的输出

Age 0: 23
Age 0: 21

nest73.c

/* SO 5276-8854 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
    int age;
} OtherStructureType;

typedef struct
{
    int num_ptrs;
    int num_used;
    OtherStructureType *people;
} StructureType;

int main(void)
{

    StructureType st;
    st.num_ptrs = 10;
    st.people = malloc(st.num_ptrs * sizeof(st.people[0]));
    st.people[0].age = 21;
    st.people[1].age = 23;
    st.people[2].age = 19;
    st.num_used = 3;
    for (int i = 0; i < st.num_used; i++)
        printf("Age %d: %d\n", i, st.people[i].age);

    StructureType *stp = malloc(sizeof(*stp));
    stp->num_ptrs = 10;
    stp->people = malloc(stp->num_ptrs * sizeof(stp->people[0]));
    stp->people[0].age = 51;
    stp->people[1].age = 49;
    stp->people[2].age = 37;
    stp->num_used = 3;

    for (int i = 0; i < stp->num_used; i++)
        printf("Age %d: %d\n", i, stp->people[i].age);

    free(st.people);
    free(stp->people);
    free(stp);
    return 0;
}

来自 nest73 的输出

Age 0: 21
Age 1: 23
Age 2: 19
Age 0: 51
Age 1: 49
Age 2: 37