第 10 章 构造数据类型

1、第 8 章 构造数据类型 目的要求1掌握结构体类型；2掌握定义结构体类型变量的方法；3掌握结构体类型变量的引用；4掌握结构体变量的初始化；5掌握结构体数组；6掌握指向结构体类型数据的指针；7，初步掌握链表；8掌握共用体的概念；9掌握枚举类型。基本内容1. 结构体数据；2. 指向结构体类型数据的指针；3. 链表；4. 共用体数据类型；5. 枚举数据类型；6. 用typedef定义类型。重点难点1重点： 结构体数组、指向结构体类型数据的指针。2难点： 链表。课时安排 5学时。 8.1 结构类型与结构变量的定义 C 语言中的结构类型，相当于其它高级语言中的“记录”类型。 8 结构类型定义 struc

2、t 结构类型名 /* struct 是结构类型关键字 */ 数据类型 数据项 1; 数据类型 数据项 2; 数据类型 数据项 ; ; /* 此行分号不能少！ */ 案例8.1 定义一个反映学生基本情况的结构类型，用以存储学生的相关信息。 /* 功能：定义一个反映学生基本情况的结构类型 */ struct date /* 日期结构类型：由年、月、日三项组成 */ int year; int month; int day; ; struct std_info /* 学生信息结构类型：由学号、姓名、性别和生日共 4 项组成 */ char no7; char name9; char sex3; st

3、ruct date birthday; ; struct score /* 成绩结构类型：由学号和三门成绩共 4 项组成 */ char no7; int score1; int score2; int score3; ; （1）“结构类型名”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。 例如，本案例代码中的日期结构类型，也可改为如下形式： struct date int year, month, day; ; （3）结构类型中的数据项，既可以是基本数据类型，也允许是另一个已经定义的结构类型。 例如，本案例代码中的结构类型st

4、d_info，其数据项“birthday”就是一个已经定义的日期结构类型date 。 （4）将个数据项称为结构类型的个成员（或分量）。 8 结构变量定义 用户自己定义的结构类型，与系统定义的标准类型（int、char等）一样，可用来定义结构变量的类型。 1. 定义结构变量的方法，可概括为两种： （1）间接定义法先定义结构类型、再定义结构变量 例如，利用案例8.1中定义的学生信息结构类型std_info，定义了一个相应的结构变量 student ： struct std_info student; 结构变量student：拥有结构类型的全部成员，其中birthday成员是一个日期结构类型，它又由

5、3个成员构成。 注意：使用间接定义法定义结构变量时，必须同时指定结构类型名。 （2）直接定义法 在定义结构类型的同时，定义结构变量 例如，结构变量 student 的定义可以改为如下形式： struct std_info student; 同时定义结构类型及其结构变量的一般格式如下： struct 结构类型名 结构变量表； 2. 说明 （ 1 ）结构类型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 ）结构类型中的成员名，可以与程序中的变量同名，它们代表不同的对象，互不干扰。 8.2 结构变量的引用与初始化 案例8.2 利用案例8.1 中定义的结构类

6、型struct std_info，定义一个结构变量 student，用于存储和显示一个学生的基本情况。 #include"struct.h" /* 定义并初始化一个外部结构变量 student */ struct std_info student="000102"," 张三 "," 男 ",1980,9,20; main() printf("No: %sn",student.no); printf("Name: %sn",); printf("

7、;Sex: %sn",student.sex); printf("Birthday: %d-%d-%dn",student.birthday.year, student.birthday.month, student.birthday.day); 程序运行结果： No: 000102 Name: 张三 Sex: 男 Birthday:1980-9-20 1.结构变量的引用规则 对于结构变量，要通过成员运算符“.”，逐个访问其成员，且访问的格式为： 结构变量 . 成员 /* 其中的“.”是成员运算符 */ 例如，案例中的student.no，引用结构变量studen

8、t 中的no成员；引用结构变量student中的name成员，等等。 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1级子成员 例如，引用结构变量student中的birthday成员的格式分别为： student.birthday.year student.birthday.month student.birthday.day （1）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。 （2）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

9、，&student 。 2. 结构变量的初始化 结构变量初始化的格式，与一维数组相似： 结构变量 = 初值表 不同的是：如果某成员本身又是结构类型，则该成员的初值为一个初值表。 例如，案例8.2 中的student="000102"," 张三 "," 男 ",1980,9,20。 注意：初值的数据类型，应与结构变量中相应成员所要求的一致，否则会出错。 8.3 结构数组 结构数组的每一个元素，都是结构类型数据，均包含结构类型的所有成员。 案例8.3 利用案例8.1中定义的结构类型struct std_info，

10、定义一个结构数组 student，用于存储和显示三个学生的基本情况。 #include"struct.h" /* 定义并初始化一个外部结构数组student3 */ struct std_info student3=“000102”,“ 张三 ”,“ 男 ”,1980,9,20, “000105”,“ 李四 ”,“ 男 ”,1980,8,15, “000112”,“ 王五 ”,“ 女 ”,1980,3,10 ; /* 主函数 main()*/ main() int i; /* 打印表头 : " " 表示 1 个空格字符 */ printf("N

11、o. Name Sex Birthdayn"); /* 输出三个学生的基本情况 */ for(i=0; i<3; i+) printf("%-7s",studenti.no); printf("%-9s",); printf("%-4s",studenti.sex); printf("%d-%d-%dn",studenti.birthday.year, studenti.birthday.month, studenti.birthday.day); 程序运行结果： No.

12、Name Sex Birthday 000102 张三 男 1980-9-20 000105 李四 男 1980-8-15 000112 王五 女 1980-3-10 与结构变量的定义相似，结构数组的定义也分直接定义和间接定义两种方法，只需说明为数组即可。 与普通数组一样，结构数组也可在定义时进行初始化。初始化的格式为： 结构数组n 初值表 1，初值表 2，.，初值表 n 例如，本案例中的结构数组 student3 。 8.4 指向结构类型数据的指针 结构变量在内存中的起始地址称为结构变量的指针。 8 指向结构变量的指针 案例8.4 使用指向结构变量的指针来访问结构变量的各个成员。 #incl

13、ude“struct.h” struct std_info student=“000102”,“ 张三 ”,“ 男 ”,1980,9,20; main() struct std_info *p_std=&student; printf("No: %sn", p_std->no); printf("Name: %sn", p_std->name); printf("Sex: %sn", p_std->sex); printf("Birthday: %d-%d-%dn", p_std->

14、birthday.year, p_std->birthday.month, p_std->birthday.day); 通过指向结构变量的指针来访问结构变量的成员，与直接使用结构变量的效果一样。一般地说，如果指针变量 pointer 已指向结构变量 var ，则以下三种形式等价： （1）var.成员 （2）pointer->成员 （3）(*pointer).成员 /* “*pointer” 外面的括号不能省！ */ 注意：在格式（1）中，分量运算符左侧的运算对象，只能是结构变量；而在格式（2）中，指向运算符左侧的运算对象，只能是指向结构变量（或结构数组）的指针变量，否则都出错

15、。 8 指向结构数组的指针 案例8.5 使用指向结构数组的指针来访问结构数组。 #include"struct.h" /* 定义并初始化一个外部结构数组 student */ struct std_info student3="000102"," 张三 "," 男 ",1980,5,20, "000105"," 李四 "," 男 ",1980,8,15, “000112”,“ 王五 ”,“ 女 ”,1980,3,10 ; main() struct std

16、_info *p_std=student; int i=0; /* 打印表头 */ printf("No. Name Sex Birthdayn"); /* 输出结构数组内容 */ for( ; i<3; i+, p_std+) printf("%-7s%-9s%-4s", p_std->no, p_std->name, p_std->sex); printf("%4d-%2d-%2dn", p_std->birthday.year, p_std->birthday.month, p_std->

17、;birthday.day); 如果指针变量p已指向某结构数组，则p+1指向结构数组的下一个元素，而不是当前元素的下一个成员。 另外，如果指针变量p已经指向一个结构变量（或结构数组），就不能再使之指向结构变量（或结构数组元素）的某一成员。 8 指向结构数据的指针作函数参数 案例8.6用函数调用方式，改写案例8.5：编写一个专门的显示函数display()，通过主函数调用来实现显示。 #include"struct.h" /* 定义并初始化一个外部结构数组 student */ struct std_info student3="000102","

18、; 张三 "," 男 ",1980,5,20, "000105"," 李四 "," 男 ",1980,8,15, “000112”,“ 王五 ”,“ 女 ”,1980,3,10 ; /* 主函数 main()*/ main() void display(); /* 函数说明 */ int i=0; /* 打印表头 */ printf("No. Name Sex Birthdayn"); /* 打印内容 */ for( ; i<3; i+) display( student + i

19、 ); printf("n"); void display(struct std_info *p_std) printf("%-7s%-9s%-4s", p_std->no, p_std->name, p_std->sex); printf("%4d-%2d-%2dn", p_std->birthday.year, p_std->birthday.month, p_std->birthday.day); 8.5 链表处理结构指针的应用 8 概述 1.链表结构 链表作为一种常用的、能够实现动态存储分配

20、的数据结构，在数据结构课程中有详细介绍。因为我们大部分同学都没有学过数据结构所以我准备从应用角度，对链表作一简单介绍。（1）头指针变量head指向链表的首结点。 （2）每个结点由2个域组成： 1）数据域存储结点本身的信息。 2）指针域指向后继结点的指针。 （3）尾结点的指针域置为“NULL（空）”，作为链表结束的标志。 2对链表的基本操作 对链表的基本操作有：创建、检索（查找）、插入、删除和修改等。 （1）创建链表是指，从无到有地建立起一个链表，即往空链表中依次插入若干结点，并保持结点之间的前驱和后继关系。 （2）检索操作是指，按给定的结点索引号或检索条件，查找某个结点。如果找到指定的结点，则

21、称为检索成功；否则，称为检索失败。 （3）插入操作是指，在结点ki-1与ki之间插入一个新的结点k，使线性表的长度增1，且ki-1与ki的逻辑关系发生如下变化：插入前，ki-1是ki的前驱，ki是ki-1的后继；插入后，新插入的结点k'成为ki-1的后继、ki的前驱。（4）删除操作是指，删除结点ki，使线性表的长度减1，且ki-1、ki和ki+1之间的逻辑关系发生如下变化：删除前，ki是ki+1的前驱、ki-1的后继；删除后，ki-1 成为ki+1的前驱，ki+1成为k i-1的后继。3.语言对链表结点的结构描述 在语言中，用结构类型来描述结点结构。例如： struct grade c

22、har no7; /* 学号 */ int score; /* 成绩 */ struct grade *next; / * 指针域 */ ; 8 创建一个新链表 案例 8.7 编写一个 create() 函数，按照规定的结点结构，创建一个单链表（链表中的结点个数不限）。 基本思路：首先向系统申请一个结点的空间，然后输入结点数据域的（2个）数据项，并将指针域置为空（链尾标志），最后将新结点插入到链表尾。对于链表的第一个结点，还要设置头指针变量。另外，案例代码中的3个指针变量head、new和tail的说明如下： （1）head 头指针变量，指向链表的第一个结点，用作函数返回值。 （2）new 指

23、向新申请的结点。 （3）tail 指向链表的尾结点，用tail->next=new，实现将新申请的结点，插入到链表尾，使之成为新的尾结点。 #define NULL 0 #define LEN sizeof(struct grade) /* 定义结点长度 */ /* 定义结点结构 */ struct grade char no7; /* 学号 */ int score; /* 成绩 */ struct grade *next; / * 指针域 */ ; /*create() 函数 : 创建一个具有头结点的单链表 */ /* 形参：无 */ /* 返回值：返回单链表的头指针 */ stru

24、ct grade *create( void ) struct grade *head=NULL, *new, *tail; int count=0; /* 链表中的结点个数 ( 初值为 0)*/ for( ; ; ) /* 缺省 3 个表达式的 for 语句 */ new=(struct grade *)malloc(LEN); /* 申请一个新结点的空间 */ /*1 、输入结点数据域的各数据项 */ printf("Input the number of student No.%d(6 bytes): ", count+1); scanf("%6s"

25、;, new->no); if(strcmp(new->no,"000000")=0) /* 如果学号为 6 个 0 ，则退出 */ free(new); /* 释放最后申请的结点空间 */ break; /* 结束 for 语句 */ printf("Input the score of the student No.%d: ", count+1); scanf("%d", &new->score); count+; /* 结点个数加 1*/ /*2 、置新结点的指针域为空 */ new->next=NULL; /*3 、将新结点插入到链表尾，并设置新的尾指针 */ if(count=1) head=new; /* 是第一个结点 , 置头指针 */ else tail->next=new; /* 非首结点 , 将新结点插入到链表尾 */ tail=new; /* 设置新的尾结点 */ return(head); 8.6 共用型和枚举型简介 8 共用型 1.概念 使几个不同的变量占用同一段内存空间的结构称为共用型。 2.共用类型的