C语言——第10章结构体与公用体.ppt

第十章,结构体与共用体,本章要点,结构体的概念 结构体的定义和引用 结构体数组,10.1 定义一个结构体的一般形式,定义一个结构体的一般形式为： struct 结构体名 成员表列 ;,对每个成员也必须作类型说明，其形式为：,类型说明符 成员名;,例如： struct stu int num; / 学号 char name20; / 姓名 char sex; / 性别 float score; / 成绩 ;,10.2 结构体变量的说明,说明结构体变量有以下三种方法。,struct stu int num; char name20; char sex; float score; ; struct stu boy1,boy2;,struct stu int num; char name20; char sex; float score; boy1,boy2;,struct int num; char name20; char sex; float score; boy1,boy2;,1.三种方法中说明的boy1,boy2变量都具有下图所示的结构。,2.成员也可以又是一个结构体类型，即构成了 嵌套的结构体。,struct date int month; int day; int year; ; struct int num; char name20; char sex; struct date birthday; float score; boy1,boy2;,3.类型定义符typedef,语言允许由用户为数据类型取“别名”。类 型定义符typedef即可用来完成此功能。 例如： typedef int INTEGER 以后就可用INTEGER来代替int作整型变量的类型 说明了。 例如： INTEGER a,b; 它等效于： int a,b;,typedef定义的一般形式为：,typedef 原类型名 新类型名,例如： typedef struct char name20; int age; char sex; STU; 定义STU表示stu的结构体类型， 然后可用STU来说明结构体变量： STU body1,body2;,又如：表示二维坐标平面上 的一个点（x,y） typedef struct float x; float y; POINT; 接下来定义两个点p1，p2： POINT p1，p2； 此语句即可实现。,10.3 结构体成员变量的表示方法,表示结构体变量成员的一般形式是： 结构体变量名.成员名,例如： boy1.num 即第一个人的学号 boy2.sex 即第二个人的性别 如果成员本身又是一个结构体则必须逐级找到最低级的 成员才能使用。 例如： boy1.birthday.month 即第一个人出生的月份成员可以在程序中单独使用， 与普通变量完全相同。,结构体成员运算符 （优先级别最高）,10.4 结构体变量的赋值,结构体变量的赋值就是给各成员赋值。可用输 入语句或赋值语句来完成。结构体变量不能进行整 体赋值。相同类型的结构体变量之间可以赋值。,如： typedef struct float x; float y; POINT; POINT p1,p2; p1=3.5,6; / 整体赋值发生错误。 但可以给成员变量赋值。如： p1.x=3.5; 等。 也可以结构体变量之间赋值.如：p2=p1;,【例10.1】给结构体变量赋值并输出其值。 #include void main() struct stu int num; char *name; char sex; float score; boy1,boy2; boy1.num=102; =“Zhang ping“; printf(“input sex and scoren“); scanf(“%c %f“, ,10.5 结构体变量的初始化,【例10.2】对结构体变量初始化。各成员变量的存储如图所示。 #include void main() struct stu /*定义结构体*/ int num; char *name; char sex; float score; boy2,boy1=102,“Zhang ping“,M,78.5; /*boy1初始化*/ boy2=boy1; /*结构体变量赋值*/ printf(“Number=%dnName=%sn“,boy2.num,); printf(“Sex=%cnScore=%fn“,boy2.sex,boy2.score); ,10.6 结构体数组,10.6.1 结构体数组的定义 1. 先定义结构体，再说明结构体数组。,struct stu int num; char *name; char sex; float score; ； struct stu boy5;,2. 在定义结构体类型的同时说明结构体数组。,struct stu int num; char *name; char sex; float score; boy5；,3. 直接说明结构体数组。,struct int num; char name20; char sex; float score; stu15,stu210;,10.6.2 结构体数组的初始化,以第一种为例，初始化的格式为： struct 结构体类型名 ; struct 结构体类型名 结构体数组size=初值表1，初值表2， 初值表n；,struct stu int num; char *name; char sex; float score; boy5= 101,“Li ping“,M,45, 102,“Zhang ping“,M,62.5, 103,“He fang“,F,92.5, 104,“Cheng ling“,F,87, 105,“Wang ming“,M,58, ;,10.6.3 结构体数组元素的引用,结构体数组元素的引用格式为： 结构体数组名下标.成员名；,10.6.4 结构体数组的应用,【例10.3】计算学生的平均成绩和不及格的人数。学生信息如图10-4所示。,#include struct stu int num; char *name; char sex; float score; boy5= 101,“Li ping“,M,45, 102,“Zhang ping“,M,62.5, 103,“He fang“,F,92.5, 104,“Cheng ling“,F,87, 105,“Wang ming“,M,58, ; void main() int i,c=0; float ave,s=0; for(i=0;i5;i+) s+=boyi.score; if(boyi.score60) c+=1; printf(“s=%fn“,s); ave=s/5; printf(“average=%fncount=%dn“,ave,c); ,例10.4 同学录,#include #define NUM 3 struct mem char name10; char phone12; void main() struct mem manNUM; int i; for(i=0;iNUM;i+) printf(“input name:n“); gets(); printf(“input phonen“); gets(mani.phone); printf(“namettphonenn“); for(i=0;iNUM;i+) printf(“%stt%sn“,,mani.phone); ,根据下面的定义，能打出字母M的语句是( )。 struct person char name9； int age； ; struct person class10= John,17, Paul,19, Mary,18, Adam,16； A.printf(%cn,)； B.printf(%cn,1)； C.printf(%cn,1)； D.printf(%cn,0)；,D,下面程序的输出是( )。 main() struct cmplx int x; int y; cnum2=1,3,2,7; printf(“%dn“,cnum0.y/cnum0.x*cnum1.x); A.0 B.1 C.3 D.6,D,10.7 结构体指针变量的说明和使用,10.7.1 指向结构体变量的指针变量,结构体指针变量说明的一般形式为：,struct 结构体名 *结构体指针变量名,例如，在前面的例题中定义了stu这个结构体， 如要说明一个指向stu的指针变量pstu，可写为： struct stu *pstu; 如果boy是被说明为stu类型的结构体变量，则： pstu=&boy 而： pstu=&stu,结构体名和结构体变量是两个不同的概 念，不能混淆。结构体名只能表示一个结构 形式，是用户自定义的数据类型，与基本数 据类型一样，编译系统并不对它分配内存空 间。只有当某变量被说明为这种类型的结构 体变量时，才对该变量分配存储空间。,有了结构体指针变量，就能更方便地访问结构体变量 的各个成员。 指针变量访问的一般形式为： (*结构体指针变量).成员名 或为： 结构体指针变量-成员名 例如： (*pstu).num 或者： pstu-num 应该注意(*pstu)两侧的括号不可少，因为成员符“.”的优 先级高于“*”。如去掉括号写作*pstu.num则等效于*(pstu.num)，这样，意义就完全不对了。,指针引用结构体成员,【例10.5】结构体指针变量的使用。 #include“stdio.h“ struct stu int num; char *name; char sex; float score; boy1=102,“Zhang ping“,M,78.5,*pstu; void main() pstu= ,从运行结果可以看出 结构体变量.成员名 (*结构体指针变量).成员名 结构体指针变量-成员名 三种表式等效,boy1.num,(*pstu).num,pstu-num,10.7.2 指向结构体数组的指针,结构体指针变量也可指向结构体数组的一 个元素，这时结构体指针变量的值是该结构 体数组元素的首地址。这与普通数组的情况 是一致的。,【例10.6】用指针变量输出结构体数组。,#include “stdio.h“ struct stu int num; char *name; char sex; float score; boy5= 101,“Zhou ping“,M,45, 102,“Zhang ping“,M,62.5, 103,“Liou fang“,F,92.5, 104,“Cheng ling“,F,87, 105,“Wang ming“,M,58, ; void main() struct stu *ps; printf(“NotNametttSextScoretn“); for(ps=boy;psnum,ps-name,ps-sex,ps-score); ,10.7.3 结构体变量和指针变量作函数参数,结构体变量作函数参数。但是发生函数调 用时参数是“值传递”，特别是成员为数组时 将会使传送的时间和空间开销很大，严重地 降低了程序的效率。最好的办法就是使用结 构体指针这时由实参传向形参的只是地址， 从而减少了时间和空间的开销。,【例10.7】计算一组学生的平均成绩和不及格人数。用结构体指 针变量作函数参数编程。 #include “stdio.h“ struct stu int num; char *name; char sex; float score;boy5= 101,“Li ping“,M,45, 102,“Zhang ping“,M,62.5, 103,“He fang“,F,92.5, 104,“Cheng ling“,F,87, 105,“Wang ming“,M,58, ; void main() struct stu *ps; void ave(struct stu *ps); ps=boy; ave(ps); ,void ave(struct stu *ps) int c=0,i; float ave,s=0; for(i=0;iscore; if(ps-score60) c+=1; printf(“s=%fn“,s); ave=s/5; printf(“average=%fncount=%dn“,ave,c); ,10.8 动态存储分配,语言提供了一些内存管理函数，这些 内存管理函数可以按需要动态地分配内存空 间，也可把不再使用的空间回收待用，为有 效地利用内存资源提供了手段。常用的内存 管理函数有三个malloc、calloc、free，使 用时要包含头文件 #include “malloc.h”,1.分配内存空间函数malloc 调用形式： 功能：在内存的动态存储区中分配一块长度为 “size”字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地 址。 “类型说明符” 表示把该区域用于何种数据类型。 (类型说明符*) 表示把返回值强制转换为该类型指针。 “size”是一个无符号数。,(类型说明符*)malloc(unsigned size),例如： pc=(char *)malloc(100);,表示分配100个字节的内存空间，并强制转换为字符数组类型，函数的返回值是该区域的首地址，把首地址赋给指针变量ps。,2. 分配内存空间函数 calloc,calloc 也用于分配内存空间。 调用形式：,(类型说明符*)calloc(unsigned n, unsigned size),功能：在内存动态存储区中分配n块长度为“size”字节的 连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。 (类型说明符*)用于强制类型转换。 calloc函数与malloc 函数的区别仅在于一次可以分配 n块区域。,按stu的长度分配2块连续区域，强制转换为stu类型，并把其首地址赋予指针变量ps.,例如： ps=(struet stu*)calloc(2,sizeof(struct stu);,3.释放内存空间函数free 调用形式：,free(void *ptr);,功能：释放ptr所指向的一块内存空间，ptr是一个任意 类型的指针变量，它指向被释放区域的首地址。被释放区 应是由malloc或calloc函数所分配的区域。,【例10.8】分配一块区域，输入一个学生数据。 #include “stdio.h“ #include “malloc.h“ void main() struct stu int num; char *name; char sex; float score; *ps; ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu); ps-num=102; ps-name=“Zhang ping“; ps-sex=M; ps-score=62.5; printf(“Number=%dnName=%sn“,ps-num,ps-name); printf(“Sex=%cnScore=%fn“,ps-sex,ps-score); free(ps); ,10.10 联合体（Union）,联合体类型的定义格式为：,union 联合体类型名 数据类型名1 成员名1； 数据类型名2 成员名2； 数据类型名n 成员名n； ；,例如，定义一个联合体类型： union Data short i; char ch; float f; ;,联合体Data包含有三个成员，它们使用 同一起始地址的内存空间，联合体变量 的内存大小是成员中占内存最大的成员 的大小。因此，Data的大小也是4。,10.10.2 联合体变量的定义和引用,1联合体变量的定义 与结构体变量的定义一样，联合体变量的定义也有三种形式，见表10-2：,2联合体变量的引用 对联合体成员的引用格式与对结构体成员的引用格 式相同，如果通过联合体变量来引用成员，用“.” 运算符，如果通过联合体指针变量来引用成员，用 “-”运算符.例如： union Data data1,*p,d10; 则其引用的方式可为data1.i, data1.f, p-ch, p-f, (*p).ch, (*p).f, d5.ch等。,union Data short i; char ch; float f; ,10.10.3 联合体变量的赋值,1联合体变量的初始化 定义联合体变量时对变量赋初值，但只能对变量的第一 个成员赋初值，不可像结构体变量那样对所有的成员赋初 值。 例如： union Data data1=10; / 10赋给成员i union Data data1= A;/ A赋给成员i,即i的值为65 union Data data1= 10，A，3.14; /错误，只能有一个赋值 union Data data1=10; / 错误，初值必须用 括起来,union Data short i; char ch; float f;,2联合体变量在程序中赋值 定义联合体变量后，如果要对其赋值，则只能通过对其 成员赋值，不可整体赋值。 例如： union Data data1,*p,d10; data1=10; / 错误，不能整体赋值 data1.i=10; / 正确 p= / 正确,union Data short i; char ch; float f;,说明：,1.由于联合体变量的各成员共享同一块内存空间，因此每一瞬时只有一个成员作用，其他成员不起作用。规定起作用的成员是最后一次存放的成员。 例： union Data data1; date1.i=10; data1.ch=a; data1.f=3.14; printf(“%d,%c,%f”),data1.i,data1.ch,data1.f); 执行后输出为： -2621，？，3.140000 最后起作用的是data1.f,再操作i和ch成员已无意义。 但有时在数值兼容的情况下，对一个成员变量赋值，其他的成员变量发生相改变。,union Data short i; char ch; float f;,例如： Union Data data1; date1.i=10; data1.ch=A; printf(“%d,%c”),data1.i,data1.ch); 执行后输出为： 65,A 结果是由最后输入的A决定的。,2.因为联合体变量每一瞬间只有一个成员变量有效，因此联合变量的地址和它的各成员的地址相同，即&data1与&data1.i等其他成员的地址都是相同的。,3.联合体变量不可作为函数的参数，但可以出现在结构体类型定义中，反之，结构体也可以出现在联合体定义中，数组也可以作为联合体的成员。,union Data short i; char ch; float f;,【例10.14】联合体变量成员间的相互影响。 #include “stdio.h“ void main() union short a2; long k; char c4; r,*s= ,10.11 枚举类型,10.11.1 类型的定义和枚举变量的说明 1.枚举的定义 枚举类型定义的一般形式为：,enum 枚举名 枚举值表 ;,在枚举值中应罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素。,2.枚举变量的说明 同结构体一样，枚举变量也可用不同的方式说明，即先定义后说明，同时定义说明或直接说明。设有变量a，b,c被说明为上述的weekday类型，可采用下述任一种方式： enum weekday sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat ; enum weekday a,b,c; 或者为： enum weekday sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat a,b,c; 或者为： enum sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat a,b,c;,10.10.2 枚举类型变量的赋值和使用,枚举类型在使用中有以下规定： 1.枚举值是常量，不是变量。不能在程序中用赋值语 句再对它赋值。 例如对枚举weekday的元素再作以下赋值： sun=5; mon=2; sun=mon; 都是错误的。 2.枚举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值，从0开 顺序定义为0，1，2。如在weekday中，sun值为0，mon值 为1，,sat值为6。,例10.14 枚举类型变量的使用,#include “stdio.h“ void main() enum weeday sun,mon,tue,ved,thu,fri,sata,b,c; a=sun; b=mon; c=tue; printf(“%dn%dn%dn“,a,b,c); ,说明：,只能把枚举类型赋予枚举变量，不能把枚举元素的数值直接赋予枚举变量。如： a=sum; b=mon; 是正确的。 a=0; b=1; 是错误的。 a=(enum weekday)2; 其意义是将顺序号为2的枚举元素赋予枚举变量a，相当于： a=tue;,还应该说明的是枚举元素不是字符变量也不是字符串常量，使用时不要加单、双引号,10.9 链表的概念,简单链表的示意图,图中，第0个结点(head)称为头结点（表头），它存 放有第一个结点的首地址，它没有数据，只是一个指针变 量。 以下的每个结点都分为两个域，一个是数据域，存放 各种实际的数据，另一个域为指针域，存放下一结点的首地址。,例如，一个存放学生学号和成绩的结点应定义为下面结构体： struct stu int num; int score; struct stu *next; ,10.9.1 创建动态链表,创建链表是指从无到有地建立起一个链表，即向空链表中依次插入若干节点，并保持节点之间的前驱和后继关系。 基本思想：首先创建一个头结点，让头结点head和尾结点tail都指向该结点，并设置该结点的指针域为NULL。然后创建一个结点，用指针pNew指向它，并将实际数据放在该结点的数据域，其指针域为NULL；最后将该结点插入到tail所指向结点的后面，在数据结构中也叫尾插法。,程序如下： struct stu int num; int age; struct stu *next; ; typedef struct stu STUDENT; STUDENT *CreatLList (int n) /返回链表的头结点 STUDENT *head,*tail,*pNew; int i; for(i=0;inum, ,10.9.2 链表结点的查找与输出,查找操作是指，将要查找的某个成员变量值，与链表中的结点该成员分量的值进行比对，当相同时，即找到所要找的结点，然后进行输出。输出操作是指，将链表中满足条件的结点的数据域的值显示出来。 基本思想：通过链表头指针head，使指针p指向实际数据链表的第一个结点，移动p找到要求查找的数据域，判断是否是要找的结点，如果是输出结点的数据，如此进行，有时会找到尾结点。,【例10.11】对链表进行查找并输出所有满足要求的结点数据， 用函数Display实现。 struct stu int num; int age; struct stu *next; ; typedef struct stu STUDENT; void Display(STUDENT *head) STUDENT *p; int no; printf(“Input No Your will findn“); scanf(“%d“, ,10.9.