结构体与共同体

结构体与共同体第1页，课件共45页，创作于2023年2月学习目标学会建立和使用结构体、共同体。能够为数据对象动态分配和释放内存。能够建立和操作链表。理解链式数据结构的应用。第2页，课件共45页，创作于2023年2月11.1引言数组是一组同类型的数据集合。结构体是一种构造数据类型用途：把不同类型的数据组合成一个整体-------自定义数据类型第3页，课件共45页，创作于2023年2月11.2结构体类型及其变量的定义和初始化11.2.1结构体类型定义struct[结构体名]{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；

…………….}；成员类型可以是基本型或构造型struct是关键字,不能省略合法标识符可省:无名结构体第4页，课件共45页，创作于2023年2月例

struct

student{intnumber;charname[20];charsex;intage;

};namenumbersexage2字节2字节20字节1字节……..结构体类型定义描述结构的组织形式,不分配内存第5页，课件共45页，创作于2023年2月定义结构体类型时要注意以下几点：1）结构体成员可以是任何基本数据类型，也可以是数组、指针类型。如上例中的name成员为字符数组类型，sex成员为字符指针成员。2）结构体类型可以嵌套定义，结构体中的成员可以是其它结构体类型。3）定义的结构体类型，在编译时系统不对类型分配内存空间。structDATE{intyear;//年

intmonth;//月

intday;//日};structstudent{longintnumber;//学号

charname[8];//姓名

intage;//年龄

char*sex;//性别

structDATEbirthday;//出生日期结构体嵌套定义}；第6页，课件共45页，创作于2023年2月例structstudent{intnumber;charname[8];charsex;intage;structDATEbirthday;};

structstudentstu1,stu2;11.2.2

结构体变量的定义先定义结构体类型，再定义结构体变量一般形式：struct结构体名{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；…………….}；struct结构体名

变量名表列；例#defineSTUDENTstructstudent

STUDENT{intnumber;charname[8];charsex;intage;structDATEbirthday;};

STUDENTstu1,stu2;第7页，课件共45页，创作于2023年2月定义结构体类型的同时定义结构体变量一般形式：struct结构体名{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；…………….}变量名表列；例structstudent{intnumber;charname[8];charsex;intage;structDATEbirthday;}stu1,stu2;第8页，课件共45页，创作于2023年2月直接定义结构体变量一般形式：struct{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；

…………….}变量名表列；例struct{intnumber;charname[8];charsex;intage;structDATEbirthday;}stu1,stu2;用无名结构体直接定义变量只能一次第9页，课件共45页，创作于2023年2月11.2.3

结构体变量的引用和初始化1）对结构体变量中成员的引用例如：stu1.numer相当于一个长整型的变量

相当于一个数组名如果一个结构体类型中又嵌套一个结构体类型，访问该类型的变量时应采取逐级访问的方法，直到得到所需访问的成员为止。例如：stu1.birthday.yearstu1.birthday.month第10页，课件共45页，创作于2023年2月2）对整个结构体变量的引用相同类型的结构体变量可以整体赋值例如：structstudentstu1,stu2;stu1=stu2;第11页，课件共45页，创作于2023年2月【例11-1】结构体类型变量的引用示例。#include<stdio.h>structDATE{intyear;//年

intmonth;//月

intday;//日};structstudent{longintnumber;//学号

charname[8];//姓名

intage;//年龄

charsex[2];//性别

structDATEbirthday;//出生日期结构体嵌套定义};第12页，课件共45页，创作于2023年2月voidmain(){structstudentst1;//声明结构体变量scanf("%ld",&st1.number);//输入学号scanf("%s",);//输入姓名scanf("%d",&st1.age);//输入年龄scanf("%s",st1.sex);//输入性别scanf("%d%d%d",&st1.birthday.year,&st1.birthday.month,&st1.birthday.day);//出生日期printf("学号：%ld姓名：%s年龄：%d性别：%s",st1.number,,st1.age,st1.sex);printf("出生日期：%d-%d-%d\n",st1.birthday.year,st1.birthday.month,st1.birthday.day);}第13页，课件共45页，创作于2023年2月11.2.3

结构体变量的引用和初始化形式一：struct结构体名{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；…………….}；struct结构体名

结构体变量={初始数据}；例structstudent{intnumber;charname[8];charsex;};structstudentstu1={110,“LinPing”,‘F’};第14页，课件共45页，创作于2023年2月形式二：struct结构体名{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；…………….}结构体变量={初始数据}；例structstudent{intnum;charname[8];charsex;}stu1={110,“LinPing”,‘F’};第15页，课件共45页，创作于2023年2月形式三：struct{

类型标识符成员名；类型标识符成员名；…………….}结构体变量={初始数据}；例struct{intnum;charname[8];charsex;}stu1={112,“LinPing”,‘F’};第16页，课件共45页，创作于2023年2月11.3

结构体数组结构体数组的定义structstudent{intnum;charname[8];charsex;intage;};structstudentstu[2];structstudent{intnum;charname[8];charsex;intage;}stu[2];第17页，课件共45页，创作于2023年2月结构体数组初始化例struct{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[]={{……},{……},{……}};顺序初始化:structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;};structstudentstu[]={100,“WangLin”,‘M’,20,101,“LiGang”,‘M’,19,110,“LiuYan”,‘F’,19};例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[]={{……},{……},{……}};分行初始化:structstudent{intnum;charname[10];charsex;intage;};structstudentstu[]={{100,“Linping”,‘M’,22},{111,“Linhong”,‘M’,29},{120,“Liqiang”,‘F’,16}};全部初始化时维数可缺省结构体数组引用引用方式：结构体数组名[下标].成员名

structstudent{intnum;charname[10];charsex;intage;}str[3];stu[1].age++;strcpy(stu[0].name,”LiSan”);第18页，课件共45页，创作于2023年2月11.4结构体指针指向结构体变量的指针定义形式：struct结构体名*结构体指针名;例structstudent*p;使用结构体指针变量引用成员形式(*结构体指针名).成员名结构体指针名->成员名结构体变量名.成员名第19页，课件共45页，创作于2023年2月用指向结构体的指针作函数参数用结构体变量的成员作参数----值传递用指向结构体变量或数组的指针作参数----地址传递用结构体变量作参数----多值传递，效率低第20页，课件共45页，创作于2023年2月11.5用结构体变量作函数参数【例11-5】将例11-2中输出功能用函数print实现。#include<stdio.h>structstudent{//定义结构体类型

longintnumber;//学号

charname[8];//姓名

floatscore[2];//2门课程的成绩};voidprint(structstudentstud)//定义输出函数print{intj;printf("%ld%7s",stud.number,);for(j=0;j<2;j++)printf("%7.1f",stud.score[j]);printf("\n");}第21页，课件共45页，创作于2023年2月voidmain(){structstudentstud[3];//定义结构体数组

inti,j;//输入

for(i=0;i<2;i++){scanf("%ld",&stud[i].number);scanf("%s",stud[i].name); for(j=0;j<2;j++)scanf("%f",&stud[i].score[j]);}printf("\n学号姓名数学英语\n");for(i=0;i<3;i++)print(stud[i]);//调用输出函数print}第22页，课件共45页，创作于2023年2月例结构体指针变量作为函数参数

【例11-6】将例11-4中输出功能用函数print实现。#include<stdio.h>structstudent{//定义结构体类型

longintnumber;//学号

charname[8];//姓名

floatscore[2];//2门课程的成绩};voidprint(structstudent*sp)//定义print函数{intj;printf("%ld%7s",sp->number,sp->name);for(j=0;j<2;j++)printf("%7.1f",sp->score[j]);printf("\n");}第23页，课件共45页，创作于2023年2月voidmain(){structstudentstud[3]={{230401,“李立”,{80,89}}, {230402,"王平",{79,87}}, {230403,"赵宏",{88,86}}};inti;printf("\n学号姓名数学英语\n");for(i=0;i<3;i++)print(&stud[i]);//调print函数}第24页，课件共45页，创作于2023年2月11.7

链表

x1

1222头指针1876

x2

1556

x3

1066

x4

0structnode{ intx;structnode*next};利用指针和结构体建立链表

122215561066结点1结点2结点3结点4第25页，课件共45页，创作于2023年2月1．malloc函数malloc函数的原型为：void*malloc(unsignedintsize)其作用是在内存的动态存储区（堆）中分配一个长度为size的连续空间。2．free函数由于内存空间总是有限的，不可能无限分配下去，而且一个程序应该尽量节约系统资源，因此，用完后应及时释放它，以便其它的变量或者程序能够使用。这时我们就要用到free函数。其函数原型是：voidfree(void*p)作用是释放由指针p所指向的内存空间。第26页，课件共45页，创作于2023年2月静态链表静态链表的结点不是动态开辟的动态链表11.7.2

链表的定义和特点1）不需要预先分配内存空间；2）分配的空间可以根据程序的需要扩大或缩小。第27页，课件共45页，创作于2023年2月【例11-10】单链表的建立。#include<stdio.h>#include<malloc.h>/*包含动态内存分配函数的头文件*/#defineN10/*N为人数*/typedefstructnode{charname[20];structnode*link;}stud;第28页，课件共45页，创作于2023年2月stud*create(intn)/*建立单链表的函数，形参n为人数*/{stud*p,*h,*s;/**h保存表头结点的指针，*p指向当前结点的前一个结点，*s指向当前结点*/inti;/*计数器*/if((h=(stud*)malloc(sizeof(stud)))==NULL)/*分配空间并检测*/{printf("分配内存空间失败!");exit(0);}h->name[0]=’’;/*把表头结点的数据域置空*/h->link=NULL;/*把表头结点的链域置空*/p=h;/*p指向表头结点*/第29页，课件共45页，创作于2023年2月for(i=0;i<n;i++){if((s=(stud*)malloc(sizeof(stud)))==NULL)/*分配空间并检测*/{printf("分配内存空间失败!");exit(0);}p->link=s;/*把s的地址赋给p所指向的结点的链域，这样就把p和s所指向的结点连接起来了*/printf("请输入第%d个人的姓名",i+1);scanf("%s",s->name);/*在当前结点s的数据域中保存姓名*/s->link=NULL;p=s;}return(h);}第30页，课件共45页，创作于2023年2月voidmain(){intnumber;/*保存人数*/stud*head;/*head是保存单链表表头结点地址的指针*/number=N;head=create(number);/*把新建单链表表头地址赋给head指针*/}以上为建立包含N个人姓名的单链表。建好一个单链表之后，可进行一些如插入、删除等操作。下面先介绍查找算法，再来讨论插入和删除操作，第31页，课件共45页，创作于2023年2月stud*search(stud*h,char*x)/*查链表函数，其中h是链表头指针，x指针是要查找人的姓名*/{stud*p;/*当前指针，指向要与所查找的姓名进行比较的结点*/char*y;/*保存结点数据域内姓名的指针*/p=h->link;while(p!=NULL){y=p->name;if(strcmp(y,x)==0)/*把数据域里的姓名与所要查找的姓名比较，若相同则返回0，即条件成立*/return(p);/*返回与所要查找结点的地址*/elsep=p->link;}if(p==NULL)printf("未能查找到该数据!");}第32页，课件共45页，创作于2023年2月动态链表的插入操作假设在一个单链表中存在2个连续结点p、q（其中p为q的直接前驱），现在需要在p、q之间插入一个新结点s，那么我们必须先为s分配空间并赋值，然后使p的指针域存储s的地址，s的指针域存储q的地址即可。(p->link=s;s->link=q)，这样就完成了插入操作。第33页，课件共45页，创作于2023年2月voidinsert(stud*p)/*插入函数，在指针p后插入*/{charstuname[20];stud*s;/*指针s是保存新结点地址的*/if((s=(stud*)malloc(sizeof(stud)))==NULL){printf("不能分配内存空间!");exit(0);}printf("请输入你要插入的人的姓名:");scanf("%s",stuname);strcpy(s->name,stuname);/*把指针stuname所指向的数组元素拷贝给新结点的数据域*/s->link=p->link;/*把新结点的链域指向原来p结点的后继结点*/p->link=s;/*p结点的链域指向新结点*/}第34页，课件共45页，创作于2023年2月动态链表的删除操作假如我们已经知道了要删除的结点p的位置，那么要删除p结点时只要令p结点的前驱结点的指针域由存储p结点的地址改为存储p的后继结点的地址，并释放p结点即可。第35页，课件共45页，创作于2023年2月voiddelete(stud*x,stud*y)/*删除函数，其中y为要删除的结点的指针，x为要删除的结点的前一个结点的指针*/{stud*s;s=y;x->link=y->link;free(s);}第36页，课件共45页，创作于2023年2月11.8

共同体用户自定义数据类型,也叫联合体用途：将不同类型的数据项组织为一个整体，占有同一段内存共用体类型定义定义形式：union共同体名{

成员表；};

例