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C语言自引用结构体详解（从零开始掌握链表核心结构）

主机测评网
C
2025-12-16
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在学习 C语言自引用结构体 的过程中，很多初学者会感到困惑：为什么一个结构体可以包含指向自己的指针？这种设计有什么用？其实，这是构建动态数据结构（如链表、树等）的基础。本文将手把手带你理解并使用自引用结构体，即使你是编程小白也能轻松上手！

什么是自引用结构体？

自引用结构体（Self-referencing structure）是指结构体内部包含一个指向相同类型结构体的指针成员。这种设计使得我们可以将多个结构体实例“链接”在一起，形成链式结构。

C语言自引用结构体详解（从零开始掌握链表核心结构） C语言自引用结构体链表实现 C语言结构体数据结构基础第1张

为什么需要自引用结构体？

在 C 语言中，数组的大小是固定的，无法在运行时动态扩展。而通过 自引用结构体，我们可以创建动态的数据结构，比如链表，它能根据需要随时增加或删除元素，非常适合处理未知数量的数据。

如何定义自引用结构体？

关键点在于：不能直接在结构体内包含自身类型的成员（会导致无限递归），但可以包含指向自身类型的指针。

// 正确的自引用结构体定义方式struct Node {    int data;                // 存储数据    struct Node* next;       // 指向下一个同类型结构体的指针};// 或者使用 typedef 简化写法typedef struct ListNode {    int value;    struct ListNode* next;} ListNode;

注意：struct Node* 中的 * 表示这是一个指针，只占用固定大小（通常是 8 字节），不会导致结构体无限膨胀。

实战：用自引用结构体实现简单链表

下面是一个完整的例子，展示如何创建、插入和遍历一个单向链表：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>// 定义自引用结构体typedef struct Node {    int data;    struct Node* next;} Node;// 创建新节点Node* createNode(int value) {    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));    if (newNode == NULL) {        printf("内存分配失败！\n");        return NULL;    }    newNode->data = value;    newNode->next = NULL;    return newNode;}// 在链表末尾插入节点void append(Node** head, int value) {    Node* newNode = createNode(value);    if (*head == NULL) {        *head = newNode;        return;    }    Node* temp = *head;    while (temp->next != NULL) {        temp = temp->next;    }    temp->next = newNode;}// 打印链表void printList(Node* head) {    Node* temp = head;    while (temp != NULL) {        printf("%d -> ", temp->data);        temp = temp->next;    }    printf("NULL\n");}// 主函数测试int main() {    Node* head = NULL;    append(&head, 10);    append(&head, 20);    append(&head, 30);        printf("链表内容: ");    printList(head);        return 0;}

运行结果：