结构体的自引用及相互引用

来自我的博客minecode.link

在用C来实现数据结构以及部分算法时，经常用到结构体，比如实现树以及树的子节点时，就需要该结构体包含自身类型的成员变量。而最近在研究OC的匿名函数实现时，也涉及到了类似需求。同时，两个结构体之间相互引用也经常遇到问题。故简单总结一下C语言结构体的自引用语法。

示例

我们以二叉树的节点为例来看一下自引用：

struct binary_tree {
    int data    ;   // Data area
    struct binary_tree * left;
    struct binary_tree * right;
};

在树中，我们需要保存其左右子树，所以需要引用自身。

结构体自引用

不使用typedef

如果不适用typedef，那么此时我们需要使用struct [名称]来调用。
但如果按下面的调用方式

struct binary_tree {
    int data;
    struct binary_tree left;
    struct binary_tree right;
};

则会导致在分配内存的时候循环分配，此时编译器会计算left和right的成员变量并为之分配内存，从而导致嵌套死循环。

struct binary_tree {
    int data;
    struct binary_tree * left;
    struct binary_tree * right;
};

所以后者是正确的，left和right在分配时是以结构体指针的形式来分配内存的。而意义上我们就是为了将其指向另一个binary_tree，所以这样是复合逻辑的。

使用typedef

使用typedef可以为结构体设置别名，但是要注意的是，typdef的语法为typedef [原类型] [别名];
所以在结构体声明之前，别名是未定义的。所以我们在内部需要使用其原类型来定义成员变量。

typedef struct binary_tree {
    int data;
    struct binary_tree * left;
    struct binary_tree * right;
}BinTREE;

结构体相互引用

同文件内

使用不完整类型

通过不完整类型语法来实现相互引用

struct s_a {
    int id;
    struct s_b *B_Ptr;
};

struct s_b {
    int id;
    A *A_Ptr;
};

使用前向声明

typedef struct s_a A;
typedef struct s_b B;

struct s_a {
    int id;
    B *B_Ptr;
};

struct s_b {
    int id;
    A *A_Ptr;
};

不同文件内

对于不同文件，主要有两点需要注意的。

• 头文件重复包含问题
• 结构体的声明问题

而前者通过宏定义解决

#ifndef __FILENAME_H
#define __FILENAME_H

// 代码

#endif

后者通过上述的“前向声明”或“不完整类型即可解决”。