摘要：聽說還有好多學單片機的小伙伴不會用結構體？指針和結構體是學單片機必須要掌握的，如果你C語言掌握的不牢，單片機根本學不到精髓，只能完成一些低級的項目。看得懂結構體并且能夠靈活運用結構體，才能說明你入門了單片機。

本篇將以最通俗的方式并結合STM32單片機，來給大家講一講結構體的運用。解決你學完C語言、考過了計算機二級還是看不懂單片機結構體的苦惱。

我們都知道，指針和結構體是單片機的難點，所以就去學習C語言，找視頻看書......

這里面每一個視頻的播放量都非常高。對于單純的學習C語言，這里講的很清楚。看完你不禁在下面評論一句：哇！講的真的太清楚了吧！

但是，等你真正學單片機的時候，你會發現自己不是學過C語言嘛，計算機二級我也過了，怎么這個指針和結構體還是不懂呀？難道我學了一個假的C語言？

其實這不是你的錯，也不是單片機的錯，而是在C語言和單片機之間需要一個過渡！這個需要過渡的點，在很多單片機視頻教程中并沒有去講解。因為教育機構默認你是知道的，所以在講流水燈時他們并不會講解GPIO初始化這個結構體，因為默認你是知道如何操作的。

申明一個GPIO_InitTypeDef的結構體，然后在LED_Init(void)函數中定義一個GPIO_InitStructure的變量GPIO_InitStructure，那么這個變量就可以設置這個GPIO_InitTypeDef的結構體中的成員。這里先做了解，請接著往下看。

1、為什么需要結構體

這里先不說什么是結構體，說說為什么需要結構體？只有知道為什么需要，才能按照你的需要去學習，這樣效率才會高。你才知道在什么情況下我們需要寫一個結構體，怎么樣去用結構體。

這里我們以一個智能家居的項目為例。

首先，我們來看一個實際的問題：話說有一個項目上有4個傳感器：光照傳感器、煙霧傳感器、酒精傳感器、濕度傳感器。然后這四個各個傳感器還有設置報警的閾值范圍。

一般都是這樣寫：

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"

/*記錄傳感器的數值*/
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強度

/*記錄傳感器高低閾值*/
floattemperature_threshold[2];
floathumidity_threshold[2];
floatalcohol_threshold[2];
floatillumination_threshold[2];

intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();
while(1)
{
}
}

當然，你做一個項目肯定還定義了很多其他的變量，還需要記錄其它變量。

然后過了幾天，又增加了個一氧化碳傳感器。

然后又過了幾天，每個傳感器還需要加個是否正常工作的標志位。

因為項目的需要，然后又增加了4個相同的傳感器：溫濕度、光照強度、煙霧濃度、酒精濃度。

然后又增加了4個相同的傳感器：溫濕度、光照強度、煙霧濃度、酒精濃度。

截圖截不開了....

滿屏的變量......

滿屏的變量......

滿屏的變量......

在項目剛開始做的時候如果不能未雨綢繆，接著干下去整個程序代碼別說維護了，就是接著寫都讓人頭疼！

滿屏的變量...

滿屏的變量...

2、結構體閃亮登場

然后搞C語言那幫家伙就造了個功能struct

1、結構體就是可以把變量包含到里面的東西

struct就代表要定義一個結構體，sensors是這個結構體的名字，然后是一個大括號 { }

大括號里面就隨意定義變量啦~

怎么使用里面的變量呢?

注意：結構體是一個數據類型就像是int和char一樣的這種類型。

既然是一種數據類型，那么就可以用這個數據類型定義變量。

定義一個該結構體的變量：

為啥要那樣子定義啊？

答：你去問造C語言的那幫家伙去！問問他們為啥要設計成這樣子！

然后操作結構體變量里面的成員變量。當我們定義好結構體變量后，在初始化變量里面的成員變量時就會自動出現結構體里面的成員變量，如果這個代碼是你一個一個敲出來的話，你就會感嘆結構體在單片機中是那么的奇妙！

有人會問為啥是結構體變量中間加個點？

答：你去問造C語言的那幫家伙去！問問他們為啥要設計成這樣子。

2、其實定義結構體變量可以下面這樣子

也可以定義多個：

發現了沒，每個結構體變量都是單獨擁有結構體里面的全部成員變量。

就像是最開始說的，如果再增加一套傳感器：溫濕度、光照強度、煙霧濃度、酒精濃度。

使用結構體的話只需要再定義一個結構體變量即可。

但很多時候，我們在單片機中見到的結構體并不是上面那樣定義的，而是在前面加了一個typedef 關鍵字。

這樣的例子在庫函數的頭文件中，我們經常會看到如下結構體：

3、typedef關鍵字

先看一下百度百科對typedef的定義：

總結一句就是：typedef可以把一個數據類型取一個別的名字

typedef {數據類型} {別的名字}

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"

typedefintzhjiguoxin;//zhjiguoxin就是int

zhjiguoxinvalue=0;

intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();

printf("value=%d
",value);

while(1)
{
}
}

雖然typedef可以給變量取別名，但是沒有誰會像上面那樣取名字，我這里只是舉一個例子。

4、結構體的精髓

注意：

1、下面的代表了這個結構體數據類型

2、給這個數據類型起一個別名

注意是三部分, typedef {數據類型} {別的名字}。所以sensor就代表了這個結構體了。

建議初學者把下面這張圖保存到你的電腦，這樣你就永遠也不會忘記typedef在結構體中的用法了，也能很快的記住結構體這個東東。

3、以后定義結構體變量的時候，就不需要像最開始那樣struct sensors sen;這樣的定義結構體變量了，只需要sensor sen；即可。

4、結構體名字可以省略

注意結構體定義可以不寫結構體名，對C語言來說，那個sensors不叫結構體名，而是叫標簽(tag)。C語言結構體名是struct關鍵字 + tag。所以為了簡便，我們看到的單片機中的結構體都是寫成如下的形式。

5、結構體的變量可以放任何變量

1、結構體變量可以放任何變量(int型指針)

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"
typedefstruct
{
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強度
charCO;//一氧化碳濃度
int*p;//int型的指針變量
}sensor;
sensorsen;
intvalue=0;
intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();
sen.p=&value;//把value的地址賦值
//打印p代表的地址里面的值(其實就是打印value的值)
printf("value=%d
",*(sen.p));
while(1)
{
}
}

既然是指針變量，所以給指針變量賦值時當然是賦值的是一個地址。

2、結構體變量可以放任何變量(函數指針)

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"
typedefstruct
{
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強度
charCO;//一氧化碳濃度
int*p;//int型的指針變量
void(*fun)();
}sensor;
sensorsen;
voidfunction()
{
printf("zhiguoxin
");
}
intvalue=0;
intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();
sen.fun=function;
sen.fun();
while(1)
{
}
}

既然是函數指針變量，所以給函數指針變量賦值時當然是賦值的也是地址，并且還要是一個函數的地址，而一個函數的函數名就是該函數的地址。所以才會有下面的把函數function();的地址function賦值給函數指針fun。

這樣大家是不是很清楚了？如果不清楚，建議看個3遍以上！

3、結構體變量可以放任何變量(結構體變量)

這就是結構體嵌套，在一個結構體內包含了另一個結構體作為其成員。當出現結構體嵌套時，必須以級聯方式訪問結構體成員，即通過成員選擇運算符逐級找到最底層的成員時再引用。

#include"sys.h"
#include"delay.h"
#include"usart.h"

typedefstruct
{
inti;
}zhiguoxin;

typedefstruct
{
floattemperature;//溫度
charhumidity;//濕度
charalcohol;//酒精濃度
intillumination;//光照強度
charCO;//一氧化碳濃度
int*p;//int型的指針變量
void(*fun)();
zhiguoxinguougo;
}sensor;

sensorsen;

intmain(void)
{
uart_init(115200);//串口初始化
delay_init();

sen.guougo.i=100;
printf("i=%d
",sen.guougo.i);

while(1)
{
}
}

4、結構體變量可以放任何變量(結構體指針)

結構體是一個數據類型。當然，數據類型也可以定義對應的指針變量啦。

就像是int 類型可以定義 int *p; 一樣

所以，當大家如果發現你的代碼中結構體是通過—>訪問的話，那么這個結構體變量一定是指針類型的變量。

同理，如果代碼中結構體是通過.訪問的話，那么這個結構體變量就不是指針變量，而是一般的變量。

總結：至此，有關結構體在單片機中的應用，相信你已經掌握的差不多了。大家可能感覺本文的內容太簡單了，但只有把這個簡單的基礎性知識打牢，你才能進步得更快，否則你總感覺自己的代碼差點意思。

審核編輯：湯梓紅