结构体与联合体初始化

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初始化 structunion 类型对象时,初始化器必须是成员初始化器的非空、花括号环绕、逗号分隔的列表:

= { expression , ... } (C99 前)
= { designator(可选) expression , ... } (C99 起)

其中 designator 是一序列(空白符分隔或相邻的) . member 形式的单独成员指代器,和 [ index ] 形式的数组指代器

以与初始化拥有静态存储期的对象相同的方式,隐式地初始化所有未显式初始化的成员。

目录

[编辑] 解释

初始化 union 时,初始化器列表必须只有一个成员,它初始化联合体的首个成员,除非使用指代初始化器 (C99 起)

union { int x; char c[4]; }
  u = {1},           // 令 u.x 活跃,拥有值 1
 u2 = { .c={'\1'} }; // 令 u2.c 活跃,拥有值 {'\1','\0','\0','\0'}

初始化 struct 时,列表中的首个初始化器初始化首个被声明成员(除非指定了指代器) (C99 起),而所有后继的无指代器 (C99 起)初始化器,初始化先前表达式所初始化者之后的结构体成员。

struct point {double x,y,z;} p = {1.2, 1.3}; // p.x=1.2, p.y=1.3, p.z=0.0
div_t answer = {.quot = 2, .rem = -1 };      // div_t 中的成员顺序可以不同

指代器导致后随的初始化器初始化该指代器所描述的结构体成员。然后初始化继续按声明顺序向前,从指代器所描述成员的下个成员开始。

struct {int sec,min,hour,day,mon,year;} z
   = {.day=31,12,2014,.sec=30,15,17}; // 初始化 z 为 {30,15,17,31,12,2014}
(C99 起)

提供多于成员的初始化器是错误。

[编辑] 嵌套初始化

若结构体或联合体的成员是数组、结构体或联合体,则初始化器的花括号环绕列表中的对应初始化器,是对这些成员合法的任何初始化器,除了可以以下列方式省略其括号:

若嵌套初始化器以左花括号开始,则直到其右花括号为止的整个嵌套初始化器,初始化对应的成员对象。每个左开花括号建立一个新的当前对象。当前对象的成员以其自然顺序初始化,除非使用指代器 (C99 起):数组以下标顺序、结构体成员以声明顺序、仅初始化任何联合体的首个被声明成员。隐式地初始化当前对象内未由右花括号显式初始化的子对象。

struct example {
    struct addr_t {
       uint32_t port;
    } addr;
    union {
       uint8_t a8[4];
       uint16_t a16[2];
    } in_u;
};
struct example ex = { // struct example 的初始化器列表开始
                     { // ex.addr 的初始化器列表开始
                        80 // 初始化 struct addr_t 的唯一成员
                     }, // ex.addr 的初始化器列表结束
                     { // ex.in_u 的初始化器列表开始
                        {127,0,0,1} // 初始化 union in_u 的首个成员
                     } };

若嵌套初始化器不以左花括号开始,则仅从列表采用足够的初始化器,以用于该成员数组、结构体或联合体的元素或成员;任何剩下的初始化器留待初始化下个结构体成员:

struct example ex = {80, 127, 0, 0, 1}; // 80 初始化 ex.addr.port
                                        // 127 初始化 ex.in_u.a8[0]
                                        // 0 初始化 ex.in_u.a8[1]
                                        // 0 初始化 ex.in_u.a8[2]
                                        // 1 初始化 ex.in_u.a8[3]

嵌套指代器时,成员的指代器后随外围结构体/联合体/数组的指代器。在任何嵌套的方括号初始化器列表中,最外层指代器指代当前对象,而且只在当前对象中选择要初始化的子对象。

struct example ex2 = { // 当前对象为 ex2 ,指代器属于 struct example 的成员
                       .in_u.a8[0]=127, 0, 0, 1, .addr=80}; 
struct example ex3 = {80, .in_u={ // 更改当前对象为联合体 ex.in_u
                           127,
                           .a8[2]=1 // 此指代器指代 union in_u 的成员
                      } };

若显式初始化任何子对象二次(在使用指代器时可能发生),则使用的初始化器,是较后出现于列表中的初始化器(可能不求值较早的初始化器):

struct {int n;} s = {printf("a\n"), // 可能打印或跳过它
                     .n=printf("b\n")}; // 始终打印

尽管任何未初始化的子对象都被隐式初始化,若子对象的显式初始化在初始化器列表中出现较早,则同一子对象的隐式初始化决不会覆盖显式初始化:

#include <stdio.h>
typedef struct { int k; int l; int a[2]; } T;
typedef struct { int i;  T t; } S;
T x = {.l = 43, .k = 42, .a[1] = 19, .a[0] = 18 };
 // 初始化 x 为 {42, 43, {18, 19} }
int main(void)
{
    S l = { 1,          // 初始化 l.i 为 1
           .t = x,      // 初始化 l.t 为 {42, 43, {18, 19} }
           .t.l = 41,   // 更改 l.t 为 {42, 41, {18, 19} }
           .t.a[1] = 17 // 更改 l.t 为 {42, 41, {18, 17} }
          };
    printf("l.t.k is %d\n", l.t.k); // .t = x 显式设置 l.t.k 为 42
                                    // .t.l = 42 会隐式清零 l.t.k
}

输出:

l.t.k is 42

然而,当初始化器以左开花括号开始时,会完全重初始化其当前对象,并忽略其任何子对象的先前的显式初始化器:

struct fred { char s[4]; int n; };
struct fred x[ ] = { { { "abc" }, 1 }, // 初始化 x[0] 为 { {'a','b','c','\0'}, 1 }
                      [0].s[0] = 'q'   // 更改 x[0] 为 { {'q','b','c','\0'}, 1 }
                   };
struct fred y[ ] = { { { "abc" }, 1 }, // 初始化 y[0] 为 { {'a','b','c','\0'}, 1 }
                     [0] = { // 当前对象现在是整个 y[0] 对象
                             .s[0] = 'q' 
                            } // 以 { {'q','\0','\0','\0'}, 0 } 替换 y[0]
                    };
(C99 起)

[编辑] 注意

任何初始化器中的子表达式求值顺序为非确定顺序:

int n = 1;
struct {int x,y;} p = {n++, n++}; // 未指定,但是良定义的行为:
                                  // n 以任意顺序自增二次
                                  // p 等于 {1,2} 和 {2,1} 都是合法的

C 中,初始化器的花括号列表不能为空(注意 C++ 允许空列表,并且注意 C 中 结构体不能为空):

struct {int n;} s = {0}; // OK
struct {int n;} s = {}; // 错误:初始化器列表不能为空
struct {} s = {}; // 错误:结构体不能为空,初始化器列表不能为空

同所有其他初始化,在初始化静态或线程局域存储期的聚合体时,初始化器列表中的每个表达式必须为常量表达式

static struct {char* p} s = {malloc(1)}; // 错误

初始化器列表可拥有尾随的逗号,它被忽略。

struct {double x,y;} p = {1.0,
                          2.0, // 尾随逗号 OK
                          };

在初始化任何存储期的聚合体时,初始化器列表中的每个表达式必须都是常量表达式

(C99 前)

[编辑] 示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>
 
int main(void)
{
    char buff[70];
    // 指代初始化器简化成员顺序未指定的结构体的使用
    struct tm my_time = { .tm_year=112, .tm_mon=9, .tm_mday=9,
                          .tm_hour=8, .tm_min=10, .tm_sec=20 };
    strftime(buff, sizeof buff, "%A %c", &my_time);
    puts(buff);
}

可能的输出:

Sunday Sun Oct  9 08:10:20 2012

[编辑] 引用

  • C11 standard (ISO/IEC 9899:2011):
  • 6.7.9/12-38 Initialization (p: 140-144)
  • C99 standard (ISO/IEC 9899:1999):
  • 6.7.8/12-38 Initialization (p: 126-130)
  • C89/C90 standard (ISO/IEC 9899:1990):
  • 3.5.7/9- Initialization

[编辑] 参阅

聚合初始化C++ 文档