第9章结构体教学课教

1、第九章 结构体与共用体,结构体,结构体变量的定义,结构体变量的引用,结构体变量的初始化,结构体数组,结构体和指针,共用体,迄今为止，已介绍了基本类型(或称简单类型)的变量(如整型、实型、字符型变量等)，也介绍了一种构造类型数据数组，数组中的各元素是属于同一个类型的。但是只有这些数据类型是不够的。有时需要将不同类型的数据组合成一个有机的整体，以便于引用。这些组合在一个整体中的数据是互相联系的。例如，一个学生的学号、姓名、性别、年龄、成绩、家庭地址等项。这些项都与某一学生相联系。见图1。可以看到性别(sex)、年龄(age)、成绩(score)、地址(addr)是属于学号为10010和名为“Li

2、Fun”的学生的。如果将num、name、sex、age、score、addr分别定义为互相独立的简单变量，难以反映它们之间的内在联系。,概述,应当把它们组织成一个组合项，在一个组合项中包含若干个类型不同(当然也可以相同)的数据项。C语言允许用户自己指定这样一种数据结构，它称为结构体(structure)。它相当于其他高级语言中的“记录”。,图1,假设程序中要用到图1所表示的数据结构，但是C语言没有提供这种现成的数据类型，因此用户必须要在程序中建立所需的结构体类型。例如： structstudent int num； charname20； charsex； intage； floatscor

3、e； charaddr30； ；,注意不要忽略最后的分号。上面由程序设计者指定了一个新的结构体类型struct student(struct是声明结构体类型时所必须使用的关键字，不能省略)，它向编译系统声明这是一个“结构体类型”，它包括num、name、sex、age、score、addr等不同类型的数据项。应当说明struct student是一个类型名，它和系统提供的标准类型(如int、char、float、double等)一样具有同样的地位和作用，都可以用来定义变量的类型，只不过结构体类型需要由用户自己指定而已。,结构体,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

4、定义数据类型 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,例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; ;,结构体类型定义描述结构 的组织形式,不分配内存,例子图解,1.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；,结

5、构体变量的定义,如上面已定义了一个结构体类型struct student，可以用它来定义变量。如: struct student student1, student2 结构体类型名 结构体变量名; 定义了student1和student2为struct student类型的变量，即它们具有struct student类型的结构。如图2所示。,图2,在定义了结构体变量后，系统会为之分配内存单元。例如student1和student2在内存中各占59个字节(2+20+1+2+4+30=59)。 应当注意：将一个变量定义为标准类型(基本数据类型)与定义为结构体类型不同之处在于后者不仅要求指定变量为结

6、构体类型，而且要求指定为某一特定的结构体类型(例如struct student类型)。因为可以定义出许许多多种具体的结构体类型。而在定义变量为整型时，只需指定为int型即可。,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 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2;,2.定义结构体类型的同时定义结构体变量,struct 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； . 变量名表列；,例 struct i

7、nt num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2;,用无名结构体直接定义 变量只能一次,3.直接定义结构体变量一般形式：,关于结构体类型，有几点要说明： (1) 类型与变量是不同的概念，不要混同。只能对变量赋值、存取或运算，而不能对一个类型赋值、存取或运算。在编译时，对类型是不分配空间的，只对变量分配空间。,(2) 对结构体中的成员(即“域”)，可以单独使用，它的作用与地位相当于普通变量。关于对成员的引用方法。 (3) 成员也可以是一个结构体变量。,(4)成员名可以与程序中的变量名相同,二者不

8、代表同一对象。例如,程序中可以另定义一个变量num,它与struct student中的num是两回事,互不干扰。,structdate /*声明一个结构体类型*/ intmonth； intday； intyear； ； structstudent intnum； charname20； charsex； intage； struct date birthday； /*birthday是struct date类型*/ charaddr30； student1，student2；,先声明一个struct date类型，它代表“日期”，包括3个成员：month(月)、day(日)、year(年)

9、。然后在声明struct student类型时，将成员birthday指定为struct date类型。struct student的结构见图3所示。已声明的类型struct date与其他类型(如int，char)一样可以用来定义成员的类型。,图3,结构体变量的引用 在定义了结构体变量以后,当然可以引用这个变量。但应遵守以下规则: (1) 不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。例如,已定义student1和student2为结构体变量并且它们已有值。不能这样引用: printf (%d,%s,%c,%d,%f,%sn,student1); 只能对结构体变量中的各个成员分别进行输入和

10、输出。引用结构体变量中成员的方式为 结构体变量名.成员名 例如: student1.num表示student1变量中的num成员,即student1的num(学号)项。可以对变量的成员,赋值,例如: student1.num=10010; “.”是成员(分量)运算符,它在所有的运算符中优先级最高,因此可以把student 1.num作为一个整体来看待。上面赋值语句的作用是将整数10010赋给student 1变量中的成员num。 (2) 如果成员本身又属一个结构体类型,则要用若干个成员运算符,一级一级地找到最低的一级的成员。只能对最低级的成员进行赋值或存取以及运算。例如,对上面定义的结构体变量

11、student1, 可以这样访问各成员: student1.num,student1.birthday.month 注意:不能用student1.birthday来访问student1变量中的成员birthday,因为birthday本身是一个结构体变量。 (3) 对结构体变量的成员可以像普通变量一样进行各种运算(根据其类型决定可以进行的运算)。例如： student2score=student1score； sum=student1score+student2score； student1age+； +student1age； 由于“”运算符的优先级最高，因此student1age+是对st

12、udent1age进行自加运算，而不是先对age进行自加运算。 (4) 可以引用结构体变量成员的地址，也可以引用结构体变量的地址。如：scanf(%d， (输入student1num的值)printf(%o， char name20; char sex; int age; char addr30; ; struct student stu1=112,“Wang Lin”,M,18, “200 Beijing Road”;,结构体变量的初始化,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 struct student int num; cha

13、r name20; char sex; int age; char addr30; stu1=112,“Wang Lin”,M,18, “200 Beijing Road”;,结构体变量的初始化形式二：,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 int num; char name20; char sex; int age; char addr30; stu1=112,“Wang Lin”,M,18, “200 Beijing Road”;,结构体变量的初始化形式三：,结构体数组的定义 三种形式：,形式一: struct stude

14、nt int num; char name20; char sex; int age; ; struct student stu2;,形式二: struct student int num; char name20; char sex; int age; stu2;,形式三: struct int num; char name20; char sex; int age; stu2;,结构体数组,例 struct int num; char name20; char sex; int age; stu =,;,结构体数组引用,引用方式： 结构体数组名下标.成员名,结构体数组初始化,struct

15、person char name20; int count; leader3=“Li”,0,“Zhang”,0,”Wang“,0; main() int i,j; char leader_name20; for(i=1;i=10;i+) scanf(%s,leader_name); for(j=0;j3;j+) if(strcmp(leader_name,)=0) leaderj.count+; for(i=0;i3;i+) printf(%5s:%dn,,leaderi.count); ,例 统计后选人选票,指向结构体变量的指针 定义形式：st

16、ruct 结构体名 *结构体指针名; 例 struct student *p;,使用结构体指针变量引用成员形式,存放结构体变量在内存的起始地址,指向运算符 优先级: 1 结合方向：从左向右,struct student stu1; struct student *p= (*p).num=101,结构体和指针,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,用指向结构体的指针作函数参数（看书自学）,有时需要使几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中。例如，可把一个整型变量、一个字符型变量、一个实型变量放在同一个地址开始的内存单

17、元中。以上3个变量在内存中占的字节数不同，但都从同一地址开始存放。也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种使几个不同的变量共占同一段内存的结构，称为“共用体”类型的结构。,构造数据类型,也叫联合体 用途：使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖) 共用体类型定义 定义形式：,union 共用体名 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； . ；,例 union data int i; char ch; float f; ;,类型定义不分配内存,共用体,形式一: union data int i; char ch; float f; a,b;,形式二: union data int i;

18、char ch; float f; ; union data a,b,c,*p,d3;,形式三: union int i; char ch; float f; a,b,c;,共用体变量定义分配内存, 长度=最长成员所占字节数,共用体变量任何时刻 只有一个成员存在,共用体变量的定义,引用方式：,例 a.i=1; a.ch=a; a.f=1.5; printf(“%d”,a.i); (编译通过，运行结果不对),引用规则 不能引用共用体变量，只能引用其成员,共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员,例 union int i; char ch; float f; a; a=1; (),不能在定义

19、共用体变量时初始化,例 union int i; char ch; float f; a=1,a,1.5; (),可以用一个共用体变量为另一个变量赋值,例 float x; union int i; char ch; float f; a,b; a.i=1; a.ch=a; a.f=1.5; b=a; () x=a.f; (),共用体变量引用,main() union int_char int i; char ch2; x; x.i=24887; printf(i=%on,x.i); printf(ch0=%o,ch1=%on ch0=%d,ch1=%dn, x.ch0,x.ch1,x.ch0

20、,x.ch1); ,例 将一个整数按字节输出,区别: 存储方式不同,联系: 两者可相互嵌套,结构体与共用体,结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度之和。每个成员分别占有其自己的内存单元。 有些C变量所占的内存长度等于最长的成员的长度。例如，上面定义的“共用体”变量a、b、c各占4个字节(因为一个实型变量占4个字节)，而不是各占2+1+4=7个字节。,枚 举 类 型 枚举类型是ANSI C新标准所增加的。 如果一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举类型。所谓“枚举”是指将变量的值一一列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内。声明枚举类型用enum开头。例如：,enum weekdays

21、un，mon，tue，wed，thu，fri，sat; 声明了一个枚举类型enum weekday，可以用此类型来定义变量。如:enumweekdayworkday，week-end； workday和week-end被定义为枚举变量，它们的值只能是sun到sat之一。例如： workday=mon； week-end=sun； 是正确的。 当然，也可以直接定义枚举变量，如：,enumsun，mon，tue，wed，thu，fri，sat workday，week-end； 其中sun、mon、sat等称为枚举元素或枚举常量。它们是用户定义的标识符。这些标识符并不自动地代表什么含义。例如，不因

22、为写成sun，就自动代表“星期天”。其实不写sun而写成sunday也可以。用什么标识符代表什么含义，完全由程序员决定，并在程序中作相应处理。 说明: (1) 在C编译中，对枚举元素按常量处理，故称枚举常量。它们不是变量，不能对它们赋值。例如:sun=0；mon=1；是错误的。,(2) 枚举元素作为常量，它们是有值的，C语言编译按定义时的顺序使它们的值为0，1，2，。 在上面定义中，sun的值为0，mon的值为1sat为6。如果有赋值语句: workday=mon； workday变量的值为1。这个整数是可以输出的。如:printf(%d，workday)；将输出整数1。 也可以改变枚举元素的

23、值，在定义时由程序员指定，如:enum weekdaysun=7，mon=1，tue，wed，thu，fri，satworkday，week-end；定义sun为7，mon=1，以后顺序加1，sat为6。,(3) 枚举值可以用来做判断比较。如 if(workday=mon) if(workdaysun) 枚举值的比较规则是按其在定义时的顺序号比较。如果定义时未人为指定，则第一个枚举元素的值认作0。故mon大于sun，satfri。 (4) 一个整数不能直接赋给一个枚举变量。如： workday=2； 是不对的。它们属于不同的类型。应先进行强制类型转换才能赋值。如： workday=(enumw

24、eekday)2； 它相当于将顺序号为2的枚举元素赋给workday，相当于workday=tue； 甚至可以是表达式。如: workday=(enumweekday)(5-3)；,功能：用自定义名字为已有数据类型命名 类型定义简单形式： typedef type name;,例 typedef int INTEGER;,类型定义语句关键字,已有数据类型名,用户定义的类型名,例 typedef float REAL;,类型定义后,与已有类型一样使用,例 INTEGER a,b,c; REAL f1,f2;,说明: 1.typedef 没有创造新数据类型 2.typedef 是定义类型,不能定义变量 3.typedef 与 define 不同,define typedef 预编译时处理 编译时处理 简单字符置换 为已有类型命名,用typedef定义类型,按定义变量方法先写出定义体 如 in