C语言指针与结构体基础：从内存地址到复杂数据定义

小林子

发布时间：2026-10-16| 7人浏览过

原创

指针与结构体是C/C++语言学习中的核心难点。指针用于处理内存地址，而结构体用于组合多个不同类型的变量。掌握这两者不仅能有效管理内存资源，还能灵活描述如学生档案等复杂的业务对象。

一、指针基础与内存模型

指针本质上是存储内存地址的变量。在计算机运行时，程序数据都加载在内存中。为了高效访问，内存被划分为以字节（Byte）为基本单位的存储单元，每个单元拥有唯一的编号，即内存地址。

理解以下关键点：

取地址：使用 & 运算符获取变量的首字节地址（对于多字节类型如 int，系统通常分配连续空间）。打印时建议使用 %p 格式符。
解引用：使用 * 运算符配合指针变量名，可以访问该地址指向的内存中的数据并对其进行修改。

#include <stdio.h>
int main()
{
	// 变量num占用4个字节（通常为int），编译器为其分配内存并赋予地址
	int num = 10;

	// &num 取出 num 的地址（第一个字节的地址）
	printf("num的地址: %p\n", &num);

	// 定义整型指针 p，将其指向 num 的地址
	int* p = &num;

	// 通过解引用 *p 修改 num 的值
	*p = 20; 
	printf("解引用后的值: %d\n", *p); // 输出 20

	return 0;
}

在指针的大小方面，它取决于操作系统和编译平台的寻址能力，而非其指向的数据类型：

32位平台 (X86)：指针占用 4 个字节（32 bits），因为地址总线为32位。
64位平台 (X64)：指针占用 8 个字节（64 bits），地址空间更大。

可以通过 sizeof 验证不同数据类型指针的空间大小：

#include <stdio.h>
int main()
{
    // 无论指向 char, int 还是 double，指针本身的大小仅由平台位数决定
    printf("char* size: %ld\n", sizeof(char *));
    printf("int* size: %ld\n", sizeof(int *));
    return 0;
}

二、结构体的定义与应用

当需要表示具有多种属性关联的复杂实体（例如一名学生的姓名、年龄、性别和学号）时，可以使用结构体（Struct）。它将不同的数据类型打包在一起，形成一个自定义的复合数据类型。

第1步：定义结构体模板

使用 struct 关键字声明结构体名称及其包含的成员变量。

struct Stu {
    char name[20]; // 名字
    int age;       // 年龄
    char sex[5];   // 性别
    char id[15];   // 学号
};

第2步：创建实例并初始化

定义结构体类型后，可以像普通变量一样创建其实例并进行赋值。

struct Stu s = { "张三", 20, "男", "20180101" };

第3步：访问结构体成员

C语言提供了两种主要方式访问成员：

. 操作符：直接通过结构体变量名访问，例如 s.age。
-> 操作符：专门用于结构体指针。通过取地址（&s）将变量地址存入指针 ps 后，使用 ps->age 即可便捷读取或修改数据。

#include <stdio.h>
// ... 上文结构体定义代码 ...
int main()
{
    struct Stu s = { "张三", 20, "男", "20180101" };

    // 直接使用 . 访问
    printf("使用 . : name=%s\n", s.name);

    // 定义指针并通过 -> 访问
    struct Stu* ps = &s;
    printf("使用 ->: name=%s\n", ps->name);

    return 0;
}