C - Estruturas

Os arrays permitem definir o tipo de variáveis que podem conter vários itens de dados do mesmo tipo. similarmentestructure é outro tipo de dados definido pelo usuário disponível em C que permite combinar itens de dados de diferentes tipos.

As estruturas são usadas para representar um registro. Suponha que você queira manter o controle de seus livros em uma biblioteca. Você pode querer rastrear os seguintes atributos sobre cada livro -

Title
Author
Subject
ID do livro

Definindo uma Estrutura

Para definir uma estrutura, você deve usar o structdeclaração. A instrução struct define um novo tipo de dados, com mais de um membro. O formato da instrução de estrutura é o seguinte -

struct [structure tag] {

   member definition;
   member definition;
   ...
   member definition;
} [one or more structure variables];

o structure tagé opcional e cada definição de membro é uma definição de variável normal, como int i; ou flutuar f; ou qualquer outra definição de variável válida. No final da definição da estrutura, antes do ponto-e-vírgula final, você pode especificar uma ou mais variáveis de estrutura, mas é opcional. Esta é a maneira como você declararia a estrutura do livro -

struct Books {
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
} book;

Acessando membros da estrutura

Para acessar qualquer membro de uma estrutura, usamos o member access operator (.). O operador de acesso de membro é codificado como um período entre o nome da variável de estrutura e o membro da estrutura que desejamos acessar. Você usaria a palavra-chavestructpara definir variáveis do tipo de estrutura. O exemplo a seguir mostra como usar uma estrutura em um programa -

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books {
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};
 
int main( ) {

   struct Books Book1;        /* Declare Book1 of type Book */
   struct Books Book2;        /* Declare Book2 of type Book */
 
   /* book 1 specification */
   strcpy( Book1.title, "C Programming");
   strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
   Book1.book_id = 6495407;

   /* book 2 specification */
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   /* print Book1 info */
   printf( "Book 1 title : %s\n", Book1.title);
   printf( "Book 1 author : %s\n", Book1.author);
   printf( "Book 1 subject : %s\n", Book1.subject);
   printf( "Book 1 book_id : %d\n", Book1.book_id);

   /* print Book2 info */
   printf( "Book 2 title : %s\n", Book2.title);
   printf( "Book 2 author : %s\n", Book2.author);
   printf( "Book 2 subject : %s\n", Book2.subject);
   printf( "Book 2 book_id : %d\n", Book2.book_id);

   return 0;
}

Quando o código acima é compilado e executado, ele produz o seguinte resultado -

Book 1 title : C Programming
Book 1 author : Nuha Ali
Book 1 subject : C Programming Tutorial
Book 1 book_id : 6495407
Book 2 title : Telecom Billing
Book 2 author : Zara Ali
Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial
Book 2 book_id : 6495700

Estruturas como argumentos de função

Você pode passar uma estrutura como um argumento de função da mesma maneira que passa qualquer outra variável ou ponteiro.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books {
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};

/* function declaration */
void printBook( struct Books book );

int main( ) {

   struct Books Book1;        /* Declare Book1 of type Book */
   struct Books Book2;        /* Declare Book2 of type Book */
 
   /* book 1 specification */
   strcpy( Book1.title, "C Programming");
   strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
   Book1.book_id = 6495407;

   /* book 2 specification */
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   /* print Book1 info */
   printBook( Book1 );

   /* Print Book2 info */
   printBook( Book2 );

   return 0;
}

void printBook( struct Books book ) {

   printf( "Book title : %s\n", book.title);
   printf( "Book author : %s\n", book.author);
   printf( "Book subject : %s\n", book.subject);
   printf( "Book book_id : %d\n", book.book_id);
}

Quando o código acima é compilado e executado, ele produz o seguinte resultado -

Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700

Indicadores para estruturas

Você pode definir ponteiros para estruturas da mesma forma que define ponteiros para qualquer outra variável -

struct Books *struct_pointer;

Agora, você pode armazenar o endereço de uma variável de estrutura na variável de ponteiro definida acima. Para encontrar o endereço de uma variável de estrutura, coloque o '&'; operador antes do nome da estrutura da seguinte forma -

struct_pointer = &Book1;

Para acessar os membros de uma estrutura usando um ponteiro para essa estrutura, você deve usar o operador → da seguinte forma -

struct_pointer->title;

Vamos reescrever o exemplo acima usando o ponteiro de estrutura.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books {
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};

/* function declaration */
void printBook( struct Books *book );
int main( ) {

   struct Books Book1;        /* Declare Book1 of type Book */
   struct Books Book2;        /* Declare Book2 of type Book */
 
   /* book 1 specification */
   strcpy( Book1.title, "C Programming");
   strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
   strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
   Book1.book_id = 6495407;

   /* book 2 specification */
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   /* print Book1 info by passing address of Book1 */
   printBook( &Book1 );

   /* print Book2 info by passing address of Book2 */
   printBook( &Book2 );

   return 0;
}

void printBook( struct Books *book ) {

   printf( "Book title : %s\n", book->title);
   printf( "Book author : %s\n", book->author);
   printf( "Book subject : %s\n", book->subject);
   printf( "Book book_id : %d\n", book->book_id);
}

Quando o código acima é compilado e executado, ele produz o seguinte resultado -

Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700

Campos de bits

Os campos de bits permitem o empacotamento de dados em uma estrutura. Isso é especialmente útil quando a memória ou o armazenamento de dados são escassos. Exemplos típicos incluem -

Empacotando vários objetos em uma palavra de máquina. por exemplo, sinalizadores de 1 bit podem ser compactados.
Leitura de formatos de arquivo externos - formatos de arquivo não padrão podem ser lidos, por exemplo, inteiros de 9 bits.

C nos permite fazer isso em uma definição de estrutura, colocando: comprimento de bit após a variável. Por exemplo -

struct packed_struct {
   unsigned int f1:1;
   unsigned int f2:1;
   unsigned int f3:1;
   unsigned int f4:1;
   unsigned int type:4;
   unsigned int my_int:9;
} pack;

Aqui, o pack_struct contém 6 membros: Quatro sinalizadores de 1 bit f1..f3, um tipo de 4 bits e um my_int de 9 bits.

C empacota automaticamente os campos de bits acima da forma mais compacta possível, desde que o comprimento máximo do campo seja menor ou igual ao comprimento da palavra inteira do computador. Se este não for o caso, alguns compiladores podem permitir a sobreposição de memória para os campos, enquanto outros armazenariam o próximo campo na próxima palavra.

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