c-chap10结构、联合和枚举.ppt

1,2,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,3,10.1 引言,在日常生活中，我们经常会用到一些表格。例如，下图是某个学校的学生成绩管理表： 为了用计算机程序实现对上述表格的管理，需要先将上述表格进行存储。如何存储？,4,10.1 引言,根据以前的知识，可以定义若干数组来存储上述信息： int studentID30; /存储学生学号 char studentName3010; /存储学生姓名 char studentSex303; /存储学生性别 int timeOfEnter30; /存储入学年份 int scoreEnglish30; /存储英语成绩 int scoreMath30; /存储数学成绩 int scoreMusic30; /存储音乐成绩,5,10.1 引言,存在的问题： 1.每个学生的信息分散在内存各处，要了解一个学生的信息，必须到各个数组的相应元素中去查找，很不方便，且查找效率不高。 2.存储结构显得比较零散，不易管理。 而30个学生的信息可以抽象为线性表（线性表是具有相同数据类型的n(n=0)个数据元素的有限序列），每一个学生的信息是表中的一个元素。有没有可能用一个长度为30的一维数组来存储学生成绩表，每个数组元素存储一个学生的信息（包括基本信息和成绩）？ 如果可以，即一个数组元素存储了多个不同类型的数据，那数组元素的类型又该如何定义？,6,10.1 引言,如果可以，那对于前面介绍的洗牌发牌模拟程序，也可以用一个长度为52的一维数组来存储一幅牌，每个数组元素存储两个指针，分别指向表示该张牌花色和面值的字符串。,suit,suit0,suit1,suit2,suit3,face,face0,face11,face12,第6张牌是红心Queen,7,10.1 引言,C语言在产生的时候，设计者就针对此类问题，设计了一系列用户自定义数据类型。用户可以根据具体问题的需要，设计符合自己要求的新的数据类型。结构和联合就是两种用户自定义的数据类型，结构可以用来满足我们上述问题的需要。,8,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,9,10.2 结构的定义,一、结构的定义 结构是用其他类型的对象构造出来的派生数据类型（注意：结构是一种数据类型）。,struct 结构名 数据类型 数据项1; 数据类型 数据项2; 数据类型 数据项; ;,10,10.2 结构的定义,上述成绩管理的例子可以定义如下形式的结构： struct STUDENT char studentID10;/存储一个学生的ID char studentName10;/存储一个学生的姓名 char studentSex3; int timeOfEnter; int scoreEnglish; int scoreMath; int scoreMusic; ,定义了一个名为STUDENT的结构（类型）。该结构有7个数据项。 用该结构定义的结构变量可以用来存放一个学生的信息，包括学号、姓名、性别、入学年份、英语成绩、数学成绩和音乐成绩。,11,10.2 结构的定义,struct card char * face; char * suit; ; 定义了一个名为card的结构（类型），由face和suit两个数据项组成。用该结构定义的结构变量可以用来存放一张牌的信息。,12,10.2 结构的定义,1.“结构名”和“数据项”的命名规则，与变量名相同。 2. 数据类型相同的数据项，既可逐个、逐行分别定义，也可合并成一行定义。 struct card char * face，* suit; ; 3. 结构中的数据项，可以是不同类型（和数组不同）。既可以是整形、字符型、浮点型、指针，也允许是数组或者另一个已经定义的结构。【链接】 4.个数据项称为结构的个成员（或分量）。同一结构中的成员不能同名，不同结构中的成员可以同名。,13,10.2 结构的定义,5. 结构既可以在函数外定义，也可以在函数内定义。但函数内定义的结构只能在本函数中使用。 6. 不能在struct card结构中定义struct card类型的变量。但可以定义指向struct card类型的指针（称为自引用结构）。,struct card char * face; char * suit; struct card card； ;,struct card char * face; char * suit; struct card * card； ;,14,10.2 结构的定义,7. 用户自己定义的结构是一种数据类型，与系统定义的标准类型（int、char等）一样，可用来定义结构变量。结构变量是用一个名字引用的相关变量的集合。,15,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,16,10.3 结构变量定义,（1）间接定义法先定义结构，再定义结构变量,struct card char * face，* suit; ; main() struct card a,* cPtr= ,8 0022FF70 0022FF74 0022FF70,cPtr,0022FF70,0022FF70,0022FF74,结构变量a,face,suit,a是结构变量,a.face:访问结构变量成员face。.运算优先级高于&运算,17,10.3 结构变量定义,24 0022FF20 0022FF28 0022FF30,struct card char * face;char * suit; ; main() int i; struct card deck3;/结构数组定义 printf(“%dn“,sizeof(deck); for(i=0;i=2;i+) printf(“%pn“, ,0022FF20,0022FF28,结构数组deck,0022FF30,deck0,deck1,deck2,18,10.3 结构变量定义,（2）直接定义法在定义结构类型的同时， 定义结构变量 main() struct card char * face; char * suit; a , deck52 , * cPtr;, ,19,10.3 结构变量定义,说明： 1. 结构与结构变量是两个不同的概念，其区别如同int类型与int型变量的区别一样。 2. 结构中的成员名，可以与程序中的变量同名，它们代表不同的对象，互不干扰。 3. 对结构变量的操作有： 1) 获取结构变量的地址: /将deck0中各成员的值赋给a中各成员 4) 用sizeof运算符确定结构变量的大小 sizeof(deck6)、sizeof(struct card),注意不能比较结构变量（原因见书上314页），见后面例子,20,struct date /*日期结构类型*/ int year; /*年*/ int month; /*月*/ int day; /*日*/ ; struct student /*学生信息结构类型*/ char no7; /*学号*/ char name9; /*姓名*/ char sex3; /*性别*/ struct date birthday; /*生日*/ ;,反映学生基本情况的结构结构成员为结构,【返回】,21,main() struct student stu; printf(“%dn“,sizeof(struct student); printf(“%pn“,stu.no); printf(“%pn“,); printf(“%pn“,stu.sex); printf(“%pn“, ,32 0022FF30 0022FF37 0022FF40 0022FF44,根据定义成员sex只需要3个字节，但实际分配了4字节的内存，剩下的1个字节没用。因此不能比较结构变量！,22,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,23,10.4 结构变量的初始化,在定义结构变量的同时可以进行初始化 struct card a=“Three”, “Hearts”； 如果初始化的个数少于结构中的成员数目，剩余成员被自动化初始为0（整型、浮点型）、0（字符或者字符串型）、NULL（指针）,结构变量a,face,suit,24,10.4 结构变量的初始化,struct student stu=“000102”,“张三”,“男”, 1980,9,20;/注意生日的初始化 或者 struct student stu=“000102”,“张三”,“男”, 1980, 9, 20;,25,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,26,10.5 访问结构变量成员,使用结构成员运算符“.” 通过结构变量名访问结构成员：结构变量名.结构成员名 main() struct student stu=“000102”,“张三”,“男”, 1980,9,20;/注意生日的初始化 printf(“No:%sn“, stu.no); printf(“Name:%sn“, ); printf(“Sex:%sn”, stu.sex); printf(“Birthday:%d-“, stu.birthday.year); printf(“%d-“, stu.birthday.month); printf(“%dn“, stu.birthday.day); system(“pause“); return 0; ,注意这种结构成员本身又是结构的情况,struct student char no7; char name9; char sex3; struct date birthday; ;,No:000102 Name:张三 Sex:男 Birthday:1980-9-20 请按任意键继续. . .,.运算符是自左向右结合的，相当于(stu.birthday).year,27,10.5 访问结构变量成员赋值,main() struct student stu; scanf(“%s“, stu.no); scanf(“%s“, ); scanf(“%s“, stu.sex); scanf(“%d”, ,. 运算优先级高于&,相当于&(stu.birthday.year),28,10.5 访问结构变量成员,(1) 如果某成员本身又是一个结构类型，则只能通过多级的分量运算，对最低一级的成员进行引用。 此时的引用格式扩展为： 结构变量.成员.子成员.最低一级子成员 例如，stu.birthday.year (2) 对最低一级成员，可像同类型的普通变量一样，进行相应的各种运算。 (3) 既可引用结构变量成员的地址，也可引用结构变量的地址。例如， ，&stu,29,10.5 访问结构变量成员,二. 使用指针运算符“-” 通过指向结构变量的指针访问结构成员： 指针名-结构成员名 或 (*指针名).结构成员名,运算符. 优先级高于运算符*，故必须加括号,ptr,30,10.5 访问结构变量成员使用指针运算符,main() struct student stu=“000102“,“张三“,“男“,1980,9,20; struct student * ptr = ,注意:year前面是.而不是-,运算符. 和-优先级相同，自左向右结合，相当于 (ptr-birthday).year,方法1,31,10.5 访问结构变量成员使用指针运算符,main() struct student stu=“000102“,“张三“,“男“,1980,9,20; struct student * ptr= ,此时birthday前面是.而不是-,方法2,32,10.5 访问结构成员赋值,main() struct student stu,* ptr= ,相当于 &(ptr-birthday.year),33,10.5 访问结构成员,总结：访问结构变量的成员（以访问结构变量成员year为例） 三种方式：,no,name,sex,year,month,day,ptr,stu.birthday.year ptr-birthday.year (*ptr). birthday.year,34,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,35,10.6 函数和结构,把结构传递给函数的三种方式： 传递单个成员 传递整个结构 传递指向结构的指针,36,10.6 函数和结构,1.传递单个成员(此时和传递普通变量一样) void func(char a,int i )/*函数定义*/ /*main函数中的函数调用*/ func(, stu.birthday.year);,a,0022FF37,func,main,i,1980,37,10.6 函数和结构,2.传递整个结构（形参是实参的副本，两者互不影响） void func(struct student stu)/*函数定义*/ func(theStu);/* main函数中的函数调用*/,func,main,38,10.6 函数和结构,3.传递指向结构的指针（被调用函数可以操作 调用函数中的结构变量） void func(struct student * stuPtr)/*函数定义*/ func(/*函数调用*/,0022FF30,stuPtr,main,func,39,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,40,10.7 类型定义 typedef,可以用typedef建立已定义好的数据类型的别名。 定义新的类型Card，它是类型struct card 的别名 typedef struct card Card； 定义一个结构数组： Card deck3;,数据类型名,别名,41,10.7 类型定义 typedef,用typedef只是给已有类型增加个别名，并不能创造个新的类型。就如同人一样，除学名外，可以再取一个小名（或雅号），但并不能创造出另一个人来。,42,洗牌和发牌游戏模拟,317页10.7 洗牌和发牌游戏模拟,#include #include #include struct card char * face; char * suit; ; typedef struct card Card; void fillDeck(Card * wDeck,char * wFace,char * wSuit); void shuffle(Card * wDeck); void deal(Card * wDeck);,43,main() Card deck52; char * face=“Ace“,“Deuce“,“Three“,“Four“,“Five“, “Six“,“Seven“,“Eight“,“Nine“,“Ten“, “Jeck“,“Queen“,“King“; char * suit=“Hearts“,“Diamonds“,“Clubs“,“Spades“; srand(time(NULL); fillDeck(deck,face,suit); /初始化一副牌 shuffle(deck); /洗牌 deal(deck); /发牌 system(“pause“); return 0; ,suit,suit0,suit1,suit2,suit3,face,face0,face11,face12,44,初始化一副牌,void fillDeck(Card * wDeck,char * wFace,char * wSuit) /初始化发牌 int i; for(i=0;i52;i+) wDecki.face=wFacei%13; wDecki.suit=wSuiti/13; ,分析：当i取值为012时，i/13值为0，因此前13张牌的花色为红心，面值分别是Ace到King。以此类推。,45,洗牌,void shuffle(Card * wDeck) /洗牌 int i, j; Card temp; for(i=0;i52;i+) j=rand()%52; temp=wDecki; wDecki=wDeckj; wDeckj=temp; ,洗牌思路：每张牌都和随机抽取的另外一张牌交换一次。,46,发牌,void deal(Card * wDeck)/发牌 int i; for(i=0;i52;i+) printf(“%5s of %- 8s%c“,wDecki.face,wDecki.suit,(i+1)%2?t:n); ,47,10.1 引言 10.2 结构的定义 10.3 结构变量的定义 10.4 结构变量的初始化 10.5 访问结构变量成员 10.6 结构和函数 10.7 类型定义typedef 10.8 联合 10.9 枚举常量,提纲,48,一、联合的定义(有些书称联合为共用体） 和结构一样，联合是用其他类型的对象构造出来的派生数据类型。,union 联合名 数据类型 数据项1; 数据类型 数据项2; 数据类型 数据项; ;,union number short x; float y; ;,定义了一个名为number的联合（类型），由x和y两个数据项组成。,10.8 联合,49,10.8 联合,二. 联合变量的定义 （1）间接定义法先定义联合类型，再定义联合变量 union number short x; float y; ; main() union number value; ,50,10.8 联合,（2）直接定义法在定义联合类型的同时， 定义联合变量 main() union number short x; float y; value; ,51,10.8 联合,联合和结构的区别： 结构的成员各自有自己的存储空间，但联合的成员共享了同一个存储空间；,结构变量a,face,suit,联合变量value,x,y,union number short x; float y; ;,用来存储联合的字节数至少要能存储占用字节最大的成员。 同一时刻只能引用一个成员。,52,10.8 联合,union number short x; float y; ; main() union number value; printf(“sizeof(short)=%d,sizeof(float)=%dn“,sizeof(short),sizeof(float); printf(“sizeof(union number)=%dn“,sizeof(union number); printf(“ ,sizeof(short)=2,sizeof(float)=4 sizeof(union number)=4 &value.x=0022FF74, sizeof(value.x)=2 &value.y=0022FF74, sizeof(value.y)=4 请按任意键继续. . .,53,10.8 联合,和结构一样，联合也是派生数据类型，但是其成员共享了同一个存储空间。 联合的成员可以是任何数据类型。 程序员必须要用正确的数据类型引用联合中的数据。,54,10.8 联合,三.联合变量的初始化 联合只能用与第1个成员具有相同类型的值初始化。 union number value=10； /正确 union number value=13.2; /非法,55,10.8 联合,四.访问联合变量成员 1.使用运算符“.” 2.使用运算符“” main() union number value,* ptr= ,int:10, float:0.000000 int:0, float:100.000000 请按任意键继续. . .,56,10.8 联合,五.联合的用途,学生基本信息包括：姓名、出生日期、学号和班级 教师基本信息包括：姓名、出生日期、工号、职称和开始 工作年,57,10.8 联合,struct student /*学生信息结构类型*/ char name10; /*姓名*/ struct date birthday; /*生日*/ char no7; /*学号*/ char class5; /*班级*/ ; struct teacher /*教师信息结构类型*/ char name10; /*姓名*/ struct date birthday; /*生日*/ char no4; /*工号*/ char class5; /*职称*/ int startYear； /*开始工作年*/ ;,方法1：分别针对学生和老师定义结构,58,方法2：采用联合。,10.8 联合,用于区分是学生还是老师,59,/*将学生和老师的特殊信息分别定义成结构*/ struct student /*学生特殊信息结构类型*/ char no7; /*学号*/ char class5; /*班级*/ ; struct teacher /*教师特殊信息结构类型*/ char no4; /*工号*/ char class5; /*职称*/ int startYear； /*开始工作年*/ ;,10.8 联合,60,union roletype/*描述不同类人员信息的联合*/ struct student studentField; struct teacher teacherField; struct person char name10; /*姓名*/ struct date birthday; /*生日*/ int roletype;/*角色*/ union roletype roleinfo； /*不同角色的信息*/ ,10.8 联合,61,10.8 联合,#def