一、什么是结构体
在c语言中，结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，允许将不同类型的组合在一起，以便作为一个单独的数据单元来使用。结构体可以包含多个不同数据类型的成员变量，这是他们能表示更为复杂的数据结构。
通俗的说，我们可以把结构体想象成一种生物，比如一种结构体就是人类，人类的性别，名字，国籍，年龄等标签，这些标签就是人类这个结构体不同类型的成员变量。人是一种结构体，那么植物，动物都可以算作是不同的结构体类型。
有了结构体这种自定义的数据类型，我们才能更恰当且方便的让代码变得实用。
例如，我们不能简单的只通过int ，char等数据类型来记录生活中的集合，因为你无法将那些数据类型关联起来，不能让它们成为一种“集合”，而结构体，就是解决这个问题的方法。
二、结构体的创建与初始化
那么，我们又该如何在c语言中声明，自定义一种结构体呢？
struct tag{ member-list;}variable-list;我们通过关键字struct 来告诉计算机这是一个我们自定义的结构体，tag代表这种结构体的名字，例如：人类，花。
然后通过{ }大括号将我们即将申明的成员变量给包裹起来，member-list就代表我们选择加入结构体的各个成员变量，也就相当于人中的姓名，年龄，花中的颜色，花香等。
而variable-list，则是这个tag结构体中的小类，我们可以想象成人类中的个体，人类是个种群，包含不同的人类个体，我们可以通过定义的一种结构体类型，定义多个类型相同的结构体，比如我可以定义a这个人，也可以定义b这个人，他们有着不同的个体值特征差异，但都是属于人这个结构体类型。
例：
struct People{char name[20];int age;char gender[15];};我们在此串代码里自定义了一个结构体People，然后给他赋上了三个成员变量name，age，gender，之后，我们就可以通过我们自己定义的People结构体类型，创建许多People结构体类型变量：
int main(){struct People ZhangSan = { "zhangsan",18,"man" };struct People LiSi = { "lisi",16,"woman" };return 0;}比如我们就定义两个“人”，一个是张三，一个是李四，两个结构体都是属于people这个结构体类型。我们可以给张三与李四赋上不同的成员变量的值（注意：初始化时括号里的数据要按照结构体成员类型的顺序依次赋值，zhangsan与18的顺序不能颠倒）（比较没有人的年龄是zhangsan，也没有人叫18）
除了这种初始化方式外，我们可以通过指定的顺序初始化：
int main(){struct People ZhangSan = { .age = 18,.gender = "man",.name = "zhangsan" };struct People LiSi = { .gender = "woman",.age = 18,.name = "lisi" };return 0;}这样子初始化是与上面的初始化效果一样，由于我们在初始化时指定了目标，所以可以打乱顺序（没指定目标就不要更改顺序喽，会迷路的！！）
三、结构体的自引用
既然结构体拥有着许多不同类型的成员变量，我们知道，结构体本身也是一种数据类型，那么能不能在结构体的成员变量里套用结构体呢？
答案是可以的，除了不同的结构体可以互相套用之外，相同类型的结构体也是可以的：
struct People{char name[20];int age;char gender[15];struct People person;};那我们这样写可以吗？
答案却是不行的，因为一旦这样套用，我们就不能知道这个结构体的大小，将会出现一种无限套娃的情况，所以我们应该用指针：
struct People{char name[20];int age;char gender[15];struct People* person;};我们创建一个结构体指针，由于指针的大小是确定的，且可以通过操纵指针来控制该结构体，既符合了大小的控制，也满足了我们对于这个成员功能的需求。
我们为什么要使用这样的结构体指针呢？这就像我们人一样，人与人之间是有不同的关系的，比如兄弟，姐妹，父母，这样不同的人际关系就会把许多人联系起来，结构体指针就相当于是在记录一个People与另一个People之间的关联。
当然，在结构体的自引用当中，我们通常会使用typedef重新命名我们的结构体类型，使其变得更加简略，但也会引出一些错误：
typedef struct People{char name[20];int age;char gender[15];People* person;}People;像这样子，在我们没有完成结构体的重命名之前，使用了重命名之后的名字，就会出现错误，正确的方式应该是不嫌麻烦，用一开始的名字：
typedef struct People{char name[20];int age;char gender[15];struct People* person;}People;四、结构体的大小与内存对齐
我们在上面结构体的自引用中有提到结构体的大小会变得无限大，那么我们如何计算一个结构体的大小呢？
这里就要引出一个概念了：结构体内存对齐。
在计算机中，为了提高数据的读写效率，数据存储在内存中时，有时候不是按照声明顺序依次排列，而是根据数据类型的大小以及系统要求进行对齐操作，也就是说，结构体内存对齐的目的就是为了方便我们对数据的存储与读取。
内存对齐有以下规则：
1. 结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处2. 其他成员变量要对⻬到对⻬数的整数倍的地址处。3. 结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对⻬数中最⼤的）的整数倍。4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。我们在上面引出了一个概念叫做对齐数，对齐数是编译器默认的一个数与此成员变量的大小中的较小值，以Visual Studio 2022为例，它默认的那个数是8，那么age变量的对齐数就是int大小4与8中的较小值，也就是4。
我们举几个例子来加深一下理解：
struct s1{char c1;char c2;int i;}s1;struct s2{char c1;int i;char c2;}s2;printf("%zd\n", sizeof(struct s1));//8printf("%zd\n", sizeof(struct s2));//12在这串代码中，我们分别定义了s1与s2两个结构体，并且每个种类我们都创建了一个结构体变量，通过sizeof（）计算出两个结构体类型的大小并打印出来，我们可以看到，s1的大小是8，s2的大小是12，明明含有的成员变量的个数与类型都是一样的，为什么还会出现这种差异呢？
这就是内存对齐造成的影响了：在s1中，根据我们提到的对齐规则，c1将会对齐到偏移量为0内存空间处，c2的大小是1，在VS中默认数是8，也就是c2的对齐数是1，就会对齐到相对初始地址偏移量为1的内存空间，之后进行i的对齐，int大小为4，默认数是8，对齐数就是4，需要对齐到最近的4的整数倍的内存空间，也就是会对齐到偏移量为4的内存空间，c1占1号字节，c2占据2号字节，3、4号字节则空出浪费，i则占据了5、6、7、8号字节。然后根据对齐规则，结构体的大小为最大对齐数的整数倍，最大对齐数是i的4，总大小就满足4的整数倍，并且需要将成员变量占据的内存空间包括进去，就正好就是8。
同理，s2就是先对齐c1到起始地址，在对齐i，由于对齐数是4，直接对齐到偏移量为4的位置，占据了5、6、7、8，随后c2对齐到偏移量为8的位置，占据了9，结构体的大小为最大对齐数的整数倍，由于8不能包括所有的数据，就只能是12。
由此可知，在设计结构体时为了尽可能节省空间，满足对齐，我们尽量让占用空间较小的数据类型集中在一起 。
五、结构体成员的访问与使用
要想使用我们定义的结构体变量的某个成员，比如age，gender，name，又该怎么办呢？
这里就要介绍两个运算符：
1：.（点运算符）
当结构体变量本身是一个实体，我们要直接访问结构体变量的成员时，就可以使用.（点运算符）。适用于结构体变量本身，而不是指向结构体的指针。
struct Person { char name[50]; int age;};struct Person person1;person1.age = 25;由于person1是一个结构体类型，我们直接通过.运算符给它的成员变量age赋值25。
而->（箭头运算符）用于通过指向结构体的指针来访问结构体的成员。适用于指向结构体的指针，而不是结构体变量本身。
struct Person { char name[50]; int age;};struct Person *ptrPerson;ptrPerson = malloc(sizeof(struct Person));ptrPerson->age = 30;也就是说
. 用于直接访问结构体变量的成员。-> 用于通过指向结构体的指针访问结构体的成员。 如何使用.与->还是取决于 目前操作的是结构体变量自身还是指向结构体的指针。