#include <stdio.h>
//定义结构体
typedef struct
{
float realpart;
float imagpart;
}Complex;
//初始化虚数
//传递值，和指针分开
void assign(const float real,const float imag,Complex* A){
A->imagpart=imag;
A->realpart=real;
}
//虚数相加
//同样传递值，和指针分开
void add(const Complex A,const Complex B,Complex* C){
C->imagpart=A.imagpart+B.imagpart;
C->realpart=A.realpart+B.realpart;
}
//虚数相减
void minus(const Complex A,const Complex B,Complex* C){
C->imagpart=A.imagpart-B.imagpart;
C->realpart=A.realpart-B.realpart;
}
//虚数相乘
void multiply(const Complex A,const Complex B,Complex* C){
C->realpart = A.realpart * B.realpart - A.imagpart * B.imagpart;
C->imagpart = A.realpart * B.imagpart + A.imagpart * B.realpart;
}
//虚数相除
void divide(const Complex A, const Complex B, Complex* C) {
Complex conjugate = {B.realpart, -B.imagpart}; // B的共轭
Complex numerator;
multiply(A, conjugate,&numerator); // 分子：A * B的共轭
float denominator = B.realpart * B.realpart + B.imagpart * B.imagpart; // 分母
C->realpart = numerator.realpart / denominator;
C->imagpart = numerator.imagpart / denominator;
}
//主函数
int main(){
Complex z1;
Complex z2;
Complex z3;
assign(3.0,4.0,&z1);
assign(2.0,5.0,&z2);
add(z1,z2,&z3);
printf("相加时z3= %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart);
minus(z1,z2,&z3);
printf("相减时z3= %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart);
multiply(z1,z2,&z3);
printf("相乘时z3= %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart);
divide(z1,z2,&z3);
printf("相除时z3= %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart);
return 0;
}
一、结构体定义与初始化
1.1 结构体定义
typedef struct { float realpart; float imagpart; } Complex;
知识点解析：
typedef的作用：为匿名结构体创建别名Complex，简化变量声明。// 无typedef的传统写法 struct Complex { ... }; struct Complex z1; // 必须带struct // 有typedef的现代写法 typedef struct { ... } Complex; Complex z1; // 直接使用别名结构体成员：
realpart（实部）和imagpart（虚部）均为float类型。内存布局：结构体成员在内存中连续存储，总大小为各成员大小之和（此处为
2 * sizeof(float) = 8字节）。1.2
assign函数：初始化复数void assign(const float real, const float imag, Complex* A) { A->imagpart = imag; A->realpart = real; }
知识点解析：
指针操作：通过指针
A直接修改结构体成员，避免值传递的开销。
const关键字：保护输入参数real和imag不被意外修改。操作符
->：等价于(*A).imagpart，通过指针访问成员。初始化示例：
Complex z1; assign(3.0, 4.0, &z1); // z1 = 3.0 + 4.0i
二、复数运算函数
2.1 加法函数
addvoid add(const Complex A, const Complex B, Complex* C) { C->imagpart = A.imagpart + B.imagpart; C->realpart = A.realpart + B.realpart; }
知识点解析：
值传递与指针传递：输入参数
A和B为值传递（拷贝），输出参数C为指针传递（直接修改目标内存）。
const保护输入参数：确保函数内不会修改A和B的值。示例计算：
Complex z1 = {3, 4}, z2 = {2, 5}, result; add(z1, z2, &result); // result = 5.0 + 9.0i2.2 减法函数
minusvoid minus(const Complex A, const Complex B, Complex* C) { C->imagpart = A.imagpart - B.imagpart; C->realpart = A.realpart - B.realpart; }
知识点扩展：
函数命名规范：
minus是动词，符合“动作+参数”的命名习惯（如calculateDifference）。2.3 乘法函数
multiplyvoid multiply(const Complex A, const Complex B, Complex* C) { C->realpart = A.realpart * B.realpart - A.imagpart * B.imagpart; C->imagpart = A.realpart * B.imagpart + A.imagpart * B.realpart; }
数学原理：
复数乘法公式：
(a+bi)(c+di)=(ac−bd)+(ad+bc)i(a+bi)(c+di)=(ac−bd)+(ad+bc)i2.4 除法函数
dividevoid divide(const Complex A, const Complex B, Complex* C) { Complex conjugate = {B.realpart, -B.imagpart}; // 共轭复数 Complex numerator; multiply(A, conjugate, &numerator); // 分子 = A * B的共轭 float denominator = B.realpart * B.realpart + B.imagpart * B.imagpart; C->realpart = numerator.realpart / denominator; C->imagpart = numerator.imagpart / denominator; }
数学原理：
复数除法公式：
a+bic+di=(a+bi)(c−di)c2+d2c+dia+bi=c2+d2(a+bi)(c−di)
三、主函数与代码执行
int main() { Complex z1, z2, z3; assign(3.0, 4.0, &z1); // z1 = 3.0 + 4.0i assign(2.0, 5.0, &z2); // z2 = 2.0 + 5.0i add(z1, z2, &z3); printf("相加结果: %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart); minus(z1, z2, &z3); printf("相减结果: %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart); multiply(z1, z2, &z3); printf("相乘结果: %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart); divide(z1, z2, &z3); printf("相除结果: %.2f + %.2fi\n", z3.realpart, z3.imagpart); return 0; }
输出示例：
相加结果: 5.00 + 9.00i 相减结果: 1.00 - 1.00i 相乘结果: -14.00 + 23.00i 相除结果: 0.90 - 0.24i
四、结构体高级知识点扩展
4.1 结构体嵌套
typedef struct { int x; int y; } Point; typedef struct { Point start; Point end; } Line;
示例用法：
Line line = {{0, 0}, {3, 4}}; printf("线段长度: %.2f\n", sqrt(pow(line.end.x - line.start.x, 2) + pow(line.end.y - line.start.y, 2)));4.2 结构体与动态内存
Complex* createComplex(float real, float imag) { Complex* c = (Complex*)malloc(sizeof(Complex)); if (c != NULL) { c->realpart = real; c->imagpart = imag; } return c; } // 使用后需手动释放内存 Complex* z = createComplex(3.0, 4.0); free(z);4.3 结构体对齐与填充
对齐规则：结构体成员按最大成员类型的对齐要求排列。
struct Example { char a; // 1字节 int b; // 4字节（对齐到4的倍数地址） double c; // 8字节（对齐到8的倍数地址） }; // 总大小: 1 + 3（填充） + 4 + 8 = 16字节4.4 结构体位域
typedef struct { unsigned int isReady : 1; // 1位 unsigned int hasError : 1; unsigned int status : 4; // 4位 } DeviceStatus;
五、总结
核心知识点：
结构体封装数据，函数模拟方法，实现面向对象风格。
指针传递提升效率，
const保护数据安全。复数运算需严格遵循数学公式。
扩展应用：
结构体嵌套、动态内存管理、位域操作等高级用法。
结合文件操作、网络通信等场景设计复杂数据结构。
通过结构体和函数的组合，C语言能够有效模拟对象的行为，为底层系统开发和嵌入式编程提供灵活的数据管理能力。
解释完代码后，下面来介绍一下结构体，在之前，我们简单的介绍过结构体，今天来详细介绍并举例说明：
结构体相关介绍（详细）
1. 什么是结构体？
结构体（struct）是C语言中一种自定义的复合数据类型，它允许你将多个不同类型的数据组合在一起，形成一个新的数据类型。
通俗理解：就像是一个"盒子"，里面可以放各种不同类型的东西（数据）。
2. 为什么要用结构体？
想象你要记录一个学生的信息：
姓名（字符串）
年龄（整数）
成绩（浮点数）
如果没有结构体，你需要这样：
char name[20]; int age; float score;有了结构体，你可以把它们打包成一个整体：
struct Student { char name[20]; int age; float score; };3. 结构体的基本语法
3.1 定义结构体
struct 结构体名 { 数据类型 成员1; 数据类型 成员2; // ... };示例：
// 定义一个表示点的结构体 struct Point { int x; // x坐标 int y; // y坐标 };3.2 使用typedef简化
每次使用结构体都要写
struct关键字很麻烦，可以用typedef简化：typedef struct { int x; int y; } Point; // 现在可以直接用Point声明变量3.3 声明结构体变量
// 方法1：定义时直接声明 struct Student { char name[20]; int age; } stu1, stu2; // 方法2：先定义后声明 struct Student stu3; // 使用typedef后更简单 Point p1, p2;3.4 初始化结构体
// 方法1：按顺序初始化 struct Student stu1 = {"张三", 18, 90.5}; // 方法2：指定成员初始化（C99标准） struct Student stu2 = {.name = "李四", .age = 19, .score = 88.5}; // 使用typedef的初始化 Point p1 = {10, 20};4. 访问结构体成员
使用点运算符
.访问结构体成员：struct Student stu1 = {"张三", 18, 90.5}; printf("姓名：%s\n", stu1.name); printf("年龄：%d\n", stu1.age); printf("成绩：%.1f\n", stu1.score); // 修改成员值 stu1.age = 19;5. 结构体指针
当结构体很大时，直接传递结构体会产生拷贝开销，这时可以使用指针：
struct Student stu1 = {"张三", 18, 90.5}; struct Student *pStu = &stu1; // 通过指针访问成员 printf("姓名：%s\n", (*pStu).name); // 方法1 printf("姓名：%s\n", pStu->name); // 方法2（更常用）箭头运算符
->：专门用于通过指针访问结构体成员。6. 结构体的大小
结构体的大小不是简单等于各成员大小之和，因为存在内存对齐问题：
struct Example1 { char a; // 1字节 int b; // 4字节 double c; // 8字节 }; // 不是1+4+8=13，实际可能是16字节（取决于对齐规则）可以使用
sizeof运算符查看结构体大小：printf("结构体大小：%zu字节\n", sizeof(struct Example1));7. 结构体数组
可以创建结构体类型的数组：
struct Student class[3] = { {"张三", 18, 90.5}, {"李四", 19, 88.0}, {"王五", 17, 92.5} }; // 访问数组元素 printf("第二个学生的姓名：%s\n", class[1].name);8. 结构体嵌套
结构体可以包含其他结构体：
typedef struct { int hour; int minute; int second; } Time; typedef struct { int year; int month; int day; Time time; } DateTime; // 初始化 DateTime dt = {2023, 10, 15, {14, 30, 0}}; // 访问嵌套成员 printf("时间是：%d:%d:%d\n", dt.time.hour, dt.time.minute, dt.time.second);9. 结构体作为函数参数
结构体可以作为函数参数传递：
// 值传递（会产生拷贝） void printStudent(struct Student stu) { printf("姓名：%s\n", stu.name); // ... } // 指针传递（更高效） void modifyStudent(struct Student *pStu) { pStu->age += 1; } // 使用 printStudent(stu1); modifyStudent(&stu1);10. 结构体应用实例
10.1 学生管理系统
#include <stdio.h> #include <string.h> typedef struct { char name[20]; int age; float score; } Student; void inputStudent(Student *stu) { printf("请输入姓名："); scanf("%s", stu->name); printf("请输入年龄："); scanf("%d", &stu->age); printf("请输入成绩："); scanf("%f", &stu->score); } void printStudent(Student stu) { printf("姓名：%s\n", stu.name); printf("年龄：%d\n", stu.age); printf("成绩：%.1f\n", stu.score); } int main() { Student stu; inputStudent(&stu); printStudent(stu); return 0; }10.2 图形计算
#include <stdio.h> #include <math.h> typedef struct { double x; double y; } Point; double distance(Point p1, Point p2) { return sqrt(pow(p1.x - p2.x, 2) + pow(p1.y - p2.y, 2)); } int main() { Point a = {0, 0}; Point b = {3, 4}; printf("两点距离：%.2f\n", distance(a, b)); return 0; }11. 常见问题
11.1 结构体赋值
结构体可以直接赋值（C语言支持）：
Point p1 = {10, 20}; Point p2; p2 = p1; // 合法，会复制所有成员的值11.2 结构体比较
不能直接用
==比较结构体，需要逐个比较成员：int isEqual(Point p1, Point p2) { return p1.x == p2.x && p1.y == p2.y; }11.3 结构体动态分配
可以使用
malloc动态创建结构体：Student *pStu = (Student *)malloc(sizeof(Student)); strcpy(pStu->name, "张三"); pStu->age = 18; // 使用完后记得释放 free(pStu);12. 总结
结构体是C语言中非常重要的特性，它允许你将相关的数据组合在一起，使代码更加清晰和易于维护。记住以下几点：
使用
struct定义结构体，可以用typedef简化用
.访问成员，用->通过指针访问成员结构体可以作为函数参数传递（值传递或指针传递）
结构体支持嵌套和数组
理解结构体的内存对齐规则
通过大量练习，你会逐渐掌握结构体的使用技巧。尝试用结构体来解决实际问题，比如学生管理系统、图书管理系统等，这将帮助你更好地理解结构体的强大之处。
学生管理系统：
（C语言）学生信息表（学生管理系统）（基于通讯录改版）（正式版）（C语言项目）-CSDN博客
运算结果如下：
相加时z3= 5.00 + 9.00i
相减时z3= 1.00 + -1.00i
相乘时z3= -14.00 + 23.00i
相除时z3= 0.90 + -0.24i
请按任意键继续. . .