C語言中結構體 自引用 和 相互引用

結構體的自引用(self reference)，就是在結構體內部，包含指向自身類型結構體的指針。

        結構體的相互引用（mutual reference），就是說在多個結構體中，都包含指向其他結構體的指針。

1. 自引用 結構體

1.1 不使用typedef時

錯誤的方式：

struct tag_1{
    struct tag_1 A;   /* 結構體 */
    int value;
};

struct tag_1{
    struct tag_1 A;   /* 結構體 */
    int value;
};

        這種聲明是錯誤的，因爲這種聲明實際上是一個無限循環，成員b是一個結構體，b的內部還會有成員是結構體，依次下去，無線循環。在分配內存的時候，由於無限嵌套，也無法確定這個結構體的長度，所以這種方式是非法的。

正確的方式： （使用指針）：

struct tag_1{
    struct tag_1 *A;  /* 指針 */
    int value;
};

struct tag_1{
    struct tag_1 *A;  /* 指針 */
    int value;
};

        由於指針的長度是確定的（在32位機器上指針長度爲4），所以編譯器能夠確定該結構體的長度。

1.2 使用typedef 時

錯誤的方式：

typedef struct {
    int value;
    NODE *link;  /* 雖然也使用指針，但這裏的問題是：NODE尚未被定義 */
} NODE;

typedef struct {
    int value;
    NODE *link;  /* 雖然也使用指針，但這裏的問題是：NODE尚未被定義 */
} NODE;

這裏的目的是使用typedef爲結構體創建一個別名NODEP。但是這裏是錯誤的，因爲類型名的作用域是從語句的結尾開始，而在結構體內部是不能使用的，因爲還沒定義。

正確的方式：有三種，差別不大，使用哪種都可以。

/*  方法一  */
typedef struct tag_1{
    int value;
    struct tag_1 *link;
} NODE;


/*  方法二  */
struct tag_2;
typedef struct tag_2 NODE;
struct tag_2{
    int value;
    NODE *link;
};


/*  方法三  */
struct tag_3{
    int value;
    struct tag *link;
};
typedef struct tag_3 NODE;

/*  方法一  */
typedef struct tag_1{
    int value;
    struct tag_1 *link;  
} NODE;


/*  方法二  */
struct tag_2;
typedef struct tag_2 NODE;
struct tag_2{
    int value;
    NODE *link;    
};


/*  方法三  */
struct tag_3{
    int value;
    struct tag *link;  
};
typedef struct tag_3 NODE;

2. 相互引用 結構體

錯誤的方式：

typedef struct tag_a{
    int value;
    B *bp;  /* 類型B還沒有被定義 */
} A;

typedef struct tag_b{
    int value;
    A *ap;
} B;

typedef struct tag_a{
    int value;
    B *bp;  /* 類型B還沒有被定義 */
} A;

typedef struct tag_b{
    int value;
    A *ap;
} B; 

        錯誤的原因和上面一樣，這裏類型B在定義之 前 就被使用。

正確的方式：（使用“不完全聲明”）

/* 方法一   */
struct tag_a{
    struct tag_b *bp;  /* 這裏struct tag_b 還沒有定義，但編譯器可以接受 */
    int value;
};
struct tag_b{
    struct tag_a *ap;
    int value;
};
typedef struct tag_a A;
typedef struct tag_b B;


/*  方法二   */
struct tag_a;   /* 使用結構體的不完整聲明（incomplete declaration） */
struct tag_b;
typedef struct tag_a A;
typedef struct tag_b B;
struct tag_a{
    struct tag_b *bp;  /* 這裏struct tag_b 還沒有定義，但編譯器可以接受 */
    int value;
};
struct tag_b{
    struct tag_a *ap;
    int value;
};

/* 方法一   */ 
struct tag_a{
    struct tag_b *bp;  /* 這裏struct tag_b 還沒有定義，但編譯器可以接受 */
    int value;
};
struct tag_b{
    struct tag_a *ap;
    int value;
};
typedef struct tag_a A;
typedef struct tag_b B; 


/*  方法二   */ 
struct tag_a;   /* 使用結構體的不完整聲明（incomplete declaration） */
struct tag_b;
typedef struct tag_a A; 
typedef struct tag_b B;
struct tag_a{
    struct tag_b *bp;  /* 這裏struct tag_b 還沒有定義，但編譯器可以接受 */
    int value;
};
struct tag_b{
    struct tag_a *ap;
    int value;
};

 

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