C语言程序设计2结构体共用体及位运算.ppt

第12章结构体、共用体和位运算,12.1结构变量12.2结构数组12.3结构指针变量12.4联合类型的定义和联合变量的说明12.5联合变量的赋值和使用12.6位运算符12.7链表,退出,12.1结构变量,“结构”也叫做“结构体”，它是由若干“成员”组成的。每一个成员可以是一个基本数据类型，还可以是数组、指针，甚至可以为另一个构造类型(此时，就组成了嵌套)。在说明和使用之前必须先定义结构，就像在说明和调用函数之前要先定义函数一样。12.1.1结构体的定义结构体有以下几种定义方法。,1不带变量名的定义定义一个结构体的一般形式为：struct结构名数据类型成员名1;数据类型成员名2;数据类型成员名3;.数据类型成员名n;成员名的命名应符合标识符的规定。成员名可与程序中其它变量同名，互不干扰。注意不要忘记成员名后面的逗号，也不要忘记结构结束时后的逗号。,2带变量名的定义另外一种定义为：struct结构名数据类型成员名1;数据类型成员名2;数据类型成员名3;.数据类型成员名n;变量名列表;【例12-1】(见课本）,12.1.2结构类型变量的说明说明结构变量有以下几种方法。1先定义结构，再说明结构变量说明的格式为：存储类型struct结构名结构变量名1,结构变量名2,.结构变量名n;【例12-2】(见课本）2定义结构类型并说明结构变量如上所说，采用第二种格式，可以在定义结构类型的同时说明结构变量。,12.1.3结构变量成员的表示方法在程序中使用结构变量时，往往使用它的单个成员，而不使用整个结构。成员可以在程序中单独使用，与普通变量完全相同。表示结构变量成员的一般形式是：结构变量名.成员名例如：jilu1.bianhao/*记录1的编号*/jilu2.xingbie/*记录2的性别*/这有点像数据库中的字段。,12.1.4结构变量的赋值结构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。【例12-3】(见课本）12.1.5结构变量的初始化如果结构变量是全局变量或为静态变量，则可对它作初始化赋值。对局部或自动结构变量不能作初始化赋值。【例12-4】(见课本）【例12-5】(见课本）,12.2结构数组,12.2.1结构数组概述我们知道，具有相同数据类型的变量可以组成数组。同样，具有相同结构的结构变量我们知道，具有相同数据类型的变量可以组成数组。同样，具有相同结构的结构变量也可以组成数组。这样组成的数组叫做“结构数组”。结构数组的每一个元素都是具有相同结构类型的结构变量。结构数组的定义方法和结构变量相似，只需说明它为数组类型即可。说明格式如下：存储类型struct结构名结构数组名元素个数;例如：structrecordjilu3;也可以在定义时说明，如下例所示。【例12-6】(见课本）,12.2.2结构数组的初始化对外部结构数组或静态结构数组可以作初始化赋值，例如：【例12-7】(见课本）当对全部元素作初始化赋值时，也可不给出数组长度。请看下例。【例12-8】(见课本）,12.3结构指针变量,12.3.1结构指针变量概述当把一个指针变量指向一个结构变量时，这个指针变量就成为了结构指针变量。结构指针变量指向结构变量的首地址。通过结构指针即可访问该结构变量，这与数组指针和函数指针的情况相同。结构指针变量说明的一般形式为：struct结构名*结构指针变量名,例如：structrecord*pstu;也可在定义stu结构时同时说明pstu。结构指针变量也必须要先赋值后才能使用。赋值是把结构变量的首地址赋予该指针变量，不能把结构名赋予该指针变量。结合上述例子，可以如下赋值：pstu=数据类型成员名2;数据类型成员名3;.数据类型成员n;,2带变量名的定义使用此方法定义一个联合的一般形式为：unoin联合名数据类型成员名1;数据类型成员名2;数据类型成员名3;.数据类型成员n;变量名列表;【例12-11】(见课本）,12.4.2联合变量的说明一个联合类型必须经过定义之后，才能把变量说明为该联合类型。联合变量的说明和结构变量的说明方式相同，也有三种形式。即先定义，再说明；定义同时说明和直接说明。【例12-12】(见课本）【例12-13】(见课本）【例12-14】(见课本）,12.5联合变量的赋值和使用,12.5.1赋值对联合变量的赋值、使用都只能是对变量的成员进行。联合变量的成员表示为：联合变量名.成员名例如，a被说明为uarea类型的变量之后，可使用：a.c_dataa.s_data不允许只用联合变量名作赋值或其它操作。也不允许对联合变量作初始化赋值，赋值只能在程序中进行。还要再强调说明的是，一个联合变量，每次只能赋予一个成员值。换句话说，一个联合变量的值就是联合变员的某一个成员值。【例12-15】(见课本）,12.5.2使用联合应注意的问题1内存覆盖尽管在联合所使用的内存中可以存储不同的成员，也就是可以存储不同类型的数据。但每一时刻只能存储一个成员。通俗地说，只有一套衣服，一次只能由一个演员来穿。2以新替旧联合体变量存储的是最后一次存储的成员的内容。换言之，变量存储了新成员，则自动替换了老成员。3地址唯一联合体变量和各个成员拥有同一地址。,4变量不可赋值不能给联合体的变量名赋值，也不能对联合体的变量名初始化，也不能引用联合体的变量名。使用的都是联合体变量的成员。5嵌套联合与结构可以互相嵌套。数组也可以作为联合体的成员，也可以定义联合体数组。6不能用作函数不能把联合体变量作为函数的参数，也不能使函数带回联合体变量。但是，可以使用联合体变量的指针。,12.6位运算符,12.6.1几个基本概念1字节与位字节（英文为byte）是计算机中的存储单元。一个字节可以存放一个英文字母或符号，一个汉字通常要用两个字节来存储。每一个字节都有自己的编号，叫做“地址”。一个字节由若干位（位的英文是bit）组成。至于一个字节由几个位组成，取决于计算机的硬件系统。一般由8位、16位或32位组成，所对应的计算机也被称为“8位机、16位机或32位机”。目前微机以16位机或32位机为主。但在本书中作为原理讲述的是8位机。我们把若干字节组成一个单元，叫做“字”（英文为word）。一个字可以存放一个数据或指令。,2原码我们知道，计算机使用的是二进制数。但这些数据有不同的编码方式，分别有原码、反码和补码。以8位计算机系统为例，我们把最高位（即最左面的一位）留做表示符号，其他7位表示二进制数，这种编码方式叫做原码。最高位为“0”表示正数，为“1”表示负数。例如，00000011表示+3，10000011表示-3。显然，这样可以表示的数值范围在+127到-127之间。这种表示方法有一个缺陷，数值0会出现歧义：00000000表示+0，10000000表示-0。,3反码对于正数，反码与原码相同。例如，00000011表示+3。所谓“反码”是指与“原码”在表示负数时相反：符号位（最高位）为“1”表示负数。但其余位的值相反。例如，11111100表示-3。显然，这样可以表示的数值范围在+127到-127之间。这种表示方法仍然有一个缺陷，数值0会出现歧义：00000000表示+0，11111111表示-0。4补码对于正数，补码与原码相同。0的补码为00000000。这样，0的表示唯一。对于负数，可以从原码得到补码，步骤如下：把符号位不变，为1；首先，把其余各位取反。即0变为1，1变为0；其次，对整个数加1。计算机中的数据都采用补码。这样做的好处是，减法可以用加法来实现。如-3+4可以变成-3的补码与+4的补码相加。,12.6.2位运算符位运算是对二进制的运算。也就是说，其操作数是二进制数。这是与其他运算的主要不同。以下逐一讲述一些主要的位运算符。1按位取反功能：把操作对象二进制数的每一位取反，0变成1，1变成0。运算符：示例：如x=01010011，y=x，则y=10101100。2左位移功能：把操作对象二进制数的向左移动指定的位，并在右面补上相应的0。格式：要位移的数据要位移的位数示例：如x=01010011，y=x要位移的位数示例：如x=01010011，y=x2，则y=00010100。注意，左移会引起数据的变化，具体说，左移一位相当于对原来的数值除以2。左移n位相当于对原来的数值除以2n。4按位与功能：当两个操作对象二进制数的相同位都为1时，结果数值的相应位为1，否则为相应位是0。运算符：,2建立首结点(1)malloc()函数建立首结点要使用malloc()函数。以下先对这一函数作简单的介绍。这一函数的作用是在内存的动态存储区域中分配出一段连续的存储空间。其返回值是一个指针，该指针指向这个存储空间起始地址。如果分配内存空间失败，则返回空指针（NULL）。其使用格式为：void*malloc(unsignedintsize)其中，size指定了使用内存空间的长度。,(2)建立首结点使用如下语句建立首结点：phead=(structnode*)malloc(sizeof(structnode);pend=phead;/*初始时，末尾结点等于首结点*/pnew=phead;/*初始时，新结点等于首结点*/3向首结点输入数据可以通过得到字符的方式向首结点输入数据，如：gets(pnew-name);也可使用输入语句来输入数据，如：scanf(“%d,%f”,4建立其他结点使用以下语句给结点分配空间：pnew=(structnode*)malloc(sizeof(structnode);使用如下语句向新的结点赋予数据：gets(pnew-name);scanf(“%d,%f”,如果有多个结点，可以重复2.4节的方法直到建立了全部结点。在实际编写程序中，往往使用循环语句。【例12-16】(见课本）,12.7.3链表的遍历链表的遍历体现了对链表的查询。如果我们可以把链表中的每一个个结点都经历一遍，当然就可以查询任何一个结点了。链表的遍历的基本思想是：首先找到链表的首结点。然后借助一个指针变量p。首先把链表首结点的地址赋予变量p，输出变量p所指结点的数据；然后把此结点数据中的指针（即下一个结点的地址）赋予变量p；如果不是尾结点，则输入此结点的数据；然后继续移动，直到尾结点的数据输出后结束。【例12-17】(见课本）,12.7.4删除结点要删除链表中的一个结点，并不是删除该结点的数据，而是把该结点从链表的“链”中解脱出来。其基本思想是：如果要在原来有几个结点成如下链接关系：abcde。删除结点b之后，链表就变成了acde。要删除一个结点，首先要查找该结点。删除结点时，还要注意以下几点：要删除的链表是否是空的；要删除的结点是否为首结点。【例12-18】(见课本）,12.7.5插入结点一旦链表被创建，则插入结点是比较容易的。插入的基本思想是：如果要在原来相邻的两个结点a和b之间插入一个新的结点c.，则把结点a中的指针指向c，把结点c中的指针指向b，这样就把结点c插入到了结点a和b之间，链表链接变成了acb。插入时分为几种情况：插入一个空链表、插入一个非空链表的首结点之前，插入一个非空链表的末结点之后或插入一个非空链表的任意结点。1在一个空链表插入结点如果插入的链表是空的，可以使用如下程序：【例12-19】(见课本）,2插入一个非空链表首结点之前如果插入非空链表的首结点之前，可以使用如下程序：【例12-20】(见课本）3插入一个非空链表尾结点之后如果插入非空链表的尾结点之后，可以使用如下例所示的程序。【例12-21】(见课本）,4插入一个非空链表的某一结点之后如果插入非空链表的某一尾结点之后，则需要首先寻找这一结点。其思路是：第一步，让指针p0指向要插入的结点，p1指向首结点；第二步，看p0所指向的结点中的数