【教学课件】第9章结构体和共用体.ppt

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1、 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions第九章第九章 结构体与共用体结构体与共用体w9.1 结构体结构体&结构体是结构体是一种一种构造构造数据类型数据类型&用途：把用途：把不同类型不同类型的数据组合成一个整体的数据组合成一个整体-自定义自定义数据类型数据类型结构体类型定义结构体类型定义struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；成员类型可以是成员类型可以是基本型或构造型基本型或构造型struct是是关键字关键字,不能省略不能省略合法标识符合法标识符可

2、省可省:无名结构体无名结构体 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;namenumsexagescoreaddr2字节字节2字节字节20字节字节1字节字节4字节字节30字节字节.The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例例 struct student int num;char name

3、20;char sex;int age;float score;char addr30;struct student stu1,stu2;w 结构体变量的定义结构体变量的定义先定义结构体类型，再定义结构体变量先定义结构体类型，再定义结构体变量一般形式：一般形式：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；struct 结构体名结构体名 变量名表列变量名表列；例例#define STUDENT struct student STUDENT int num;char name20;char sex;int age;float sc

4、ore;char addr30;STUDENT stu1,stu2;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions定义结构体类型的同时定义结构体变量定义结构体类型的同时定义结构体变量一般形式：一般形式：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.变量名表列变量名表列；例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;The C Pro

5、gramming Language Chapter 9 Structures and Unions直接定义结构体变量直接定义结构体变量一般形式：一般形式：struct 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.变量名表列变量名表列；例例 struct int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;用用无名结构体无名结构体直接定义直接定义变量变量只能一次只能一次 The C Programming Language Chapter 9 Structures and

6、Unions说明说明结构体类型与结构体变量概念不同结构体类型与结构体变量概念不同类型类型:不分配内存不分配内存；变量变量:分配内存分配内存类型类型:不能赋值、存取、运算不能赋值、存取、运算;变量变量:可以可以结构体可嵌套结构体可嵌套结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆结构体类型及变量的作用域与生存期结构体类型及变量的作用域与生存期例例 struct date int month;int day;int year;struct student int num;char name20;struct date birthday;stu;numnameb

7、irthdaymonthdayyear例例 struct student int num;char name20;struct date int month;int day;int year;birthday;stu;numnamebirthdaymonthdayyear The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unionsw 结构体变量的引用结构体变量的引用引用规则引用规则 结构体变量结构体变量不能整体引用不能整体引用,只能引用变量只能引用变量成员成员可以将一个结可以将一个结构体变量赋值给另一个结构体变量构体变量赋值给另一个结构

8、体变量结构体嵌套时结构体嵌套时逐级引用逐级引用成员成员(分量分量)运算符运算符优先级优先级:1结合性结合性:从左向右从左向右引用方式：引用方式：结构体变量名结构体变量名.成员名成员名例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;stu1.num=10;stu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score;stu1.age+;例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;floa

9、t score;char addr30;stu1,stu2;printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%sn”,stu1);()例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;stu2=stu1;()例例 struct student int num;char name20;struct date int month;int day;int year;birthday;stu1,stu2;numnamebirthdaymonthdayyearstu1.birth

10、day.month=12;例例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;if(stu1=stu2).()The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unionsw 结构体变量的初始化结构体变量的初始化形式一：形式一：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；struct 结构体名结构体名 结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例例 s

11、truct student int num;char name20;char sex;int age;char addr30;struct student stu1=112,Wang Lin,M,19,200 Beijing Road;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions形式二：形式二：struct 结构体名结构体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例例 struct student int num;char name20;cha

12、r sex;int age;char addr30;stu1=112,Wang Lin,M,19,200 Beijing Road;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions形式三：形式三：struct 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.结构体变量结构体变量=初始数据初始数据；例例 struct int num;char name20;char sex;int age;char addr30;stu1=112,Wang Lin,M,19,200 Beijing Road;The

13、 C Programming Language Chapter 9 Structures and Unionsw9.3 结构体数组结构体数组结构体数组的定义结构体数组的定义三种形式：三种形式：形式一形式一:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu2;形式二形式二:struct student int num;char name20;char sex;int age;stu2;形式三形式三:struct int num;char name20;char sex;int age;stu2;numna

14、mesexagenumnamesexagestu0stu125B The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions结构体数组初始化结构体数组初始化例例 struct int num;char name20;char sex;int age;stu=,;顺序初始化顺序初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,Wang Lin,M,20,101,Li Gang,M,19,110,Liu Yan,F,19;例例 str

15、uct student int num;char name20;char sex;int age;stu=,;分行初始化分行初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,Wang Lin,M,20,101,Li Gang,M,19,110,Liu Yan,F,19;全部初始化时维数可省全部初始化时维数可省结构体数组引用结构体数组引用引用方式：引用方式：结构体数组名结构体数组名下标下标.成员成员名名 struct student int num;char name20;char sex

16、;int age;str3;stu1.age+;strcpy(stu0.name,ZhaoDan”);The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例例1：计算学生的平均成绩和不及格人数：计算学生的平均成绩和不及格人数struct student int num;char name20;float score;student15=1001,Li ping,55,1002,Zhang ping,80,1003,Wang fang,75,1004,Cheng lin,82,1005,Wu yong,94;main()int i,

17、c=0;float average,s=0;for(i=0;i5;i+)s+=student1i.score;if(student1i60)c+=1;average=s/5;printf(average=%fncount=%dn,average,c);The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例例2：建立同学通讯录：建立同学通讯录#include stdio.h#define NUM 3struct mem char name20;char phone10;main()struct mem manNUM;int i;fo

18、r(i=0;iNUM;i+)printf(input name:);gets(mani.name);printf(input phone:);gets(mani.phone);printf(namettphonenn);for(i=0;i成员名成员名结构体变量名结构体变量名.成员名成员名指向运算符指向运算符优先级优先级:1:1结合方向：从左向右结合方向：从左向右例例 指向结构体的指针变量指向结构体的指针变量例例3：指向结构体变量的指针的应用：指向结构体变量的指针的应用struct student int num;char name20;float score;student1=1001,Zha

19、ng,75.5,*spoint;main()spoint=&student1;printf(Number=%d,Name=%s,student1.num,student1.name);printf(Score=%fn,student1.score);printf(Number=%d,Name=%s,(*spoint).num,(*spoint).name);printf(Score=%fn,(*spoint).score);printf(Number=%d,Name=%s,spoint-num,spoint-name);printf(Score=%fn,spoint-score);例例 int

20、 n;int *p=&n;*p=10;n=10struct student stu1;struct student *p=&stu1;stu1.num=101;(*p).num=101 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions指向结构体数组的指针指向结构体数组的指针例例3：指向结构体数组的指针指向结构体数组的指针struct student int num;char name20;char sex;int age;stu3=10101,Li Lin,M,18,10102,Zhang Fun,M,19,10104,Wan

21、g Min,F,20;main()struct student*p;for(p=stu;pnum,p-name,p-sex,p-age);numnamesexagestu0pstu1stu2p+1 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions9.5.1 9.5.1 动态存储分配和链表的概念动态存储分配和链表的概念 动态存储分配：动态存储分配：由程序员控制的存储分配方法，根据需由程序员控制的存储分配方法，根据需要临时分配内存单元以存放有用数据，当不要临时分配内存单元以存放有用数据，当不用时，又可以释放存储单元，以便其用于分用

22、时，又可以释放存储单元，以便其用于分配给其它数据使用。配给其它数据使用。链表：链表：链表是动态进行存储分配的一种结构。若链表是动态进行存储分配的一种结构。若干数据干数据(每个数据组称为一个结点每个数据组称为一个结点)按一定的按一定的原则连接起来。原则连接起来。w9.5 链表链表 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions1249A1356B1475C1021DNULLhead1249135614751021简单的链表简单的链表:设置一指针变量，存放第一个结点的地址，设置一指针变量，存放第一个结点的地址，称为头指针，一般以

23、称为头指针，一般以headhead命名。命名。最后一个结点的地址项不指向任何结点，最后一个结点的地址项不指向任何结点，赋以值赋以值NULLNULL。链表中每一个元素称为一个结点链表中每一个元素称为一个结点,结点是结点是一组数据一组数据,包括用户需要的实际数据和下包括用户需要的实际数据和下一个结点的地址。一个结点的地址。前一个结点指向下一个结点前一个结点指向下一个结点,只有通过前只有通过前一个结点才能找到下一个结点。一个结点才能找到下一个结点。The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions用用c c语言实现链表结构语言实现链表

24、结构:包含指针项的包含指针项的结构体结构体就是一个结点。就是一个结点。定义结点：定义结点：struct studentstruct studentint num;int num;float score;float score;struct studentstruct student*next;*next;30109910189.53028head301099103904016302899107854016NULLABCnumscorenext The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例例 建立一个简单链表建立一个简单链

25、表定义结点：定义结点：struct studentstruct studentlong num;long num;float score;float score;struct student struct student*next;*next;a,b,c,*head;a,b,c,*head;赋予有用数据：赋予有用数据：a.num=99101;a.score=89.5;b.num=99103;a.num=99101;a.score=89.5;b.num=99103;b.score=90;c.num=99107;c.score=85;b.score=90;c.num=99107;c.score=8

26、5;建立链表：建立链表：head=&a;a.next=&b;b.next=&c;head=&a;a.next=&b;b.next=&c;c.next=0;c.next=0;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions9.5.2 9.5.2 用于动态链表的函数用于动态链表的函数w C标准函数库中动态存储分配的函数:malloc()calloc()malloc()calloc()mallocmalloc函数函数作用:在内存中开辟指定大小的存储空间,并将此存储空间的起始地址作为函数返回值.vmallocmalloc函数的使用函数

27、的使用:malloc(8)开辟长度为8个字节的存储空间,若其起始地址为1268,则malloc(8)的返回值为1268,且返回的指针值指向void型.将此地址赋给一个指向long型的指针变量:p=(long*)malloc(8);p=(long*)malloc(8);开辟一个结点:malloc(sizeof(struct student);malloc(sizeof(struct student);The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unionscalloccalloc函数函数:分配分配numnum个大小为个大小为sizesi

28、ze字节的空间字节的空间,函数返函数返回值为该空间的起始地址回值为该空间的起始地址.函数的作用函数的作用:函数的使用函数的使用:calloc(10,20)calloc(10,20)开辟开辟1010个大小为个大小为2020字节的字节的空间空间,函数返回该空间的起始地址函数返回该空间的起始地址.The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions链表应用链表应用w链表的特点链表的特点:链表每一个结点内必须包括一个指针项链表每一个结点内必须包括一个指针项,指向下指向下一结点一结点.链表所占内存区大小不固定链表所占内存区大小不固定,各结点

29、在内存中的各结点在内存中的次序可以是任意的次序可以是任意的.必须用必须用mallocmalloc和和calloccalloc函数动态开辟单元函数动态开辟单元,且开且开辟的结点只能用指针方法访问辟的结点只能用指针方法访问.若断开链表中某一个结点若断开链表中某一个结点,其后的所有结点虽在内其后的所有结点虽在内存中存在存中存在,但无法访问但无法访问.单向链表最后一个结点的指针项必须是单向链表最后一个结点的指针项必须是NULL.NULL.单向链表的访问只能从头指针开始单向链表的访问只能从头指针开始,顺序进行顺序进行.The C Programming Language Chapter 9 Struct

30、ures and Unions例 建立一个链表存放学生信息-建立链表#define LEN sizeof(struct stu)struct stu int num;int age;struct stu*next;struct stu *creat(int n)struct stu*head,*pf,*pb;int i;for(i=0;inum,&pb-age);if(i=0)pf=head=pb;else pf-next=pb;pb-next=NULL;pf=pb;return(head);The C Programming Language Chapter 9 Structures and

31、 Unions例 查找与输出链表中的数据 struct stu *search(struct stu *head,int n)struct stu *p;int i;p=head;while(p-num!=n&p-next!=NULL)p=p-next;/*不是要找的结点后移一步*/if(p-num=n)return(p);if(p-num!=n&p-next=NULL)printf(Node%d has not been found!n,n);The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例在链表中插入一个结点 struc

32、t stu *insert(struct stu *head,struct stu*pi)struct stu *pf,*pb;pb=head;if(head=NULL)/*空表插入*/head=pi;pi-next=NULL;elsewhile(pi-numpb-num)&(pb-next!=NULL)pf=pb;pb=pb-next;/*找插入位置*/if(pi-numnum)if(head=pb)head=pi;/*在第一结点之前插入*/else pf-next=pi;/*在其它位置插入*/pi-next=pb;elsepb-next=pi;pi-next=NULL;/*在表末插入*/r

33、eturn head;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例从链表中删除一个结点 struct stu *delete(struct stu *head,int num)struct stu*pf,*pb;if(head=NULL)/*如为空表，输出提示信息*/printf(nempty list!n);goto end;pb=head;while(pb-num!=num&pb-next!=NULL)/*当不是要删除的结点，而且也不是最后一个结点时，继续循环*/pf=pb;pb=pb-next;/*pf指向当前结点

34、，pb指向下一结点*/if(pb-num=num)if(pb=head)head=pb-next;/*如找到被删结点，且为第一结点，则使head指向第二个结点，否则使pf所指结点的指针指向下一结点*/else pf-next=pb-next;free(pb);printf(The node is deletedn);elseprintf(The node not been foud!n);end:return head;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例：以下程序运行后的输出结果是_。#include stru

35、ct NODE int num;struct NODE*next;main()struct NODE*p,*q,*r;p=(struct NODE*)malloc(sizeof(struct NODE);q=(struct NODE*)malloc(sizeof(struct NODE);r=(struct NODE*)malloc(sizeof(struct NODE);p-num=10;q-num=20;r-num=30;p-next=q;q-next=r;printf(%dn,p-num+q-next-num);A)10 B)20 C)30 D)40 D The C Programmin

36、g Language Chapter 9 Structures and Unions 例：若以下定义:struct link int data;struck link*next;a,b,c,*p,*q;且变量a和b之间已有如下图所示的链表结构:指针p指向变量a,q指向变量c。则能够把c插入到a和b 之间并形成新的链表的 语句组是_ a b data next data next p c data next q A)a.next=c;c.next=b;B)p.next=q;q.next=p.next;C)p-next=&c;q-next=p-next;D)(*p).next=q;(*q).nex

37、t=&b;5 9 7 D The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions例：假定建立了以下链表结构，指针p、q分别指向如图所示 的结点，则以下可以将q所指结点从链表中删除并释放该 结点的语句组是 _ A)free(q);p-next=q-next;B)(*p).next=(*q).next;free(q);C)q=(*q).next;(*p).next=q;free(q);D)q=q-next;p-next=q;p=p-next;free(p);8 data next 4 data next 3 data nextheadp

38、q B The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unionsw9.6 共用体共用体&构造数据类型构造数据类型,也叫联合体也叫联合体&用途：使几个不同类型的变量共占一段内存用途：使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖相互覆盖)共用体类型定义共用体类型定义定义形式：定义形式：union 共用体名共用体名 类型标识符类型标识符 成员名；成员名；类型标识符类型标识符 成员名；成员名；.；例例 union data int i;char ch;float f;fchi类型定义类型定义不分配内存不分配内存 The C Programmin

39、g Language Chapter 9 Structures and Unions形式一形式一:union data int i;char ch;float f;a,b;形式二形式二:union data int i;char ch;float f;union data a,b,c,*p,d3;形式三形式三:union int i;char ch;float f;a,b,c;共用体变量的定义共用体变量的定义fchifchiab共用体共用体变量定义变量定义分配内存分配内存,长度长度=最长成员最长成员所占字节数所占字节数共用体共用体变量任何时刻变量任何时刻只有只有一个成员一个成员存在存在 The

40、 C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions共用体变量引用共用体变量引用引用方式：引用方式：例例 a.i=1;a.ch=a;a.f=1.5;printf(%d,a.i);(编译通过，运行结果不对编译通过，运行结果不对)引用规则引用规则不能引用共用体变量，只能不能引用共用体变量，只能引用其成员引用其成员共用体指针名共用体指针名-成员名成员名共用体变量名共用体变量名.成员名成员名(*共用体指针名共用体指针名).成员名成员名union data int i;char ch;float f;union data a,b,c,*p,d3;

41、a.i a.ch a.fp-i p-ch p-f(*p).i (*p).ch (*p).fd0.i d0.ch d0.f共用体变量中起作用的成员是共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员最后一次存放的成员例例 union int i;char ch;float f;a;a=1;()不能不能在定义共用体变量时在定义共用体变量时初始化初始化例例 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可以用一个共用体变量为另一个变量赋值例例 float x;union int i;char ch;float f;a,b;a.i=1;a

42、.ch=a;a.f=1.5;b=a;()x=a.f;()The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions结构体与共用体结构体与共用体区别区别:存储方式不同存储方式不同struct node char ch2;int k;a;union node char ch2;int k;b;achkbch k变量的各成员同时存在变量的各成员同时存在任一时刻只有一个成员存在任一时刻只有一个成员存在联系联系:两者可相互嵌套两者可相互嵌套 The C Programming Language Chapter 9 Structures and U

43、nions例例 结构体中嵌套共用体结构体中嵌套共用体 namenumsexjobclasspositionLiWang10112086FMST501profstruct char name10;int num;char sex;char job;union int class;char position10;category;person2;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions1枚举类型的定义 enum 枚举类型名枚举类型名 取值表取值表；例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,F

44、ri,Sat；枚举变量的定义与结构变量类似（1）间接定义例如，enum weekdays workday;（2）直接定义例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat workday;说明（1）枚举型仅适应于取值有限的数据。例如，根据现行的历法规定，周天，年个月。（2）取值表中的值称为枚举元素，其含义由程序解释。例如，不是因为写成“Sun”就自动代表“星期天”。事实上，枚举元素用什么表示都可以。9.7 9.7 枚举类型枚举类型 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions（3）枚举

45、元素作为常量是有值的定义时的顺序号（从开始），所以枚举元素可以进行比较，比较规则是：序号大者为大！例如，上例中的Sun=0、Mon=1、Sat=6，所以MonSun、Sat最大。（4）枚举元素的值也是可以人为改变的：在定义时由程序指定。例如，如果enum weekdays Sun=,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat；则Sun=，Mon=，从Tue=2开始，依次增。The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions#include stdio.h main()enum weekday sun,mon,tue,wed,

46、thu,fri,sat a;scanf(%d,&a);/*以整型方式输入枚举变量*/switch(a);case mon：case tue：case wed：case thu:case fri:printf(工作日n);break;case sun:case sat:printf(休息日n);break;default:printf(输入错误n);例 枚举举例 The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions9.8 9.8 用用typedeftypedef定义类型定义类型wtypedeftypedef可以定义新的类型名来代替已

47、有可以定义新的类型名来代替已有的类型名的类型名.简单的名字代替简单的名字代替:typedef int INTEGER;typedef int INTEGER;INTEGER a,b;INTEGER a,b;定义一个类型名代表一个结构体定义一个类型名代表一个结构体:typedef structtypedef struct STUDENT;STUDENT;STUDENT studend1,student2 STUDENT studend1,student2，*p;*p;The C Programming Language Chapter 9 Structures and Unions练习题1 1、

48、设有如下定义：、设有如下定义：struct sk struct skint a;int a;float b;float b;data;data;Int*p;Int*p;若要使若要使p p指向指向datadata中的成员中的成员a a，正确的赋值语句是（）。，正确的赋值语句是（）。A.p=&a;B.p=data.a;C.p=&data.a;D.*p=data;A.p=&a;B.p=data.a;C.p=&data.a;D.*p=data;2 2、以下各选项企图说明一种新的类型名，其中正确的是（）。、以下各选项企图说明一种新的类型名，其中正确的是（）。A.typedef v1 int;A.typedef v1 int;B.typedef int v3;B.typedef int v3;C.typedef v2=int;C.typedef v2=int;D.typedef v4:int;D.typedef v4:int;