第9章_结构1.ppt

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1、第九章结构体与共用体在实际问题中，一组数据往往具有不同的数据类型。例如，学生信息登记表中，学号为整型；姓名为字符型；班级为字符型；出生年月为字符型；性别为字符型；成绩为实数类型。显然无法用一个数组来存放这一组数据。因为数组中各元素的类型和长度都必须一致。为了解决这个问题，C语言可以根据事物的客观属性，自己构造数据类型，即结构（structure），也可称为结构体。结构是一种数据类型，同基本数据类型中的字符型和整型一样。不同的是，结构由基本类型或结构类型的数据组成，组成方式可自定义。因此，结构的根本意义在于，它给人们提供了封装一组数据在一个节点内的能力。9.1 结构体结构体9.1.1结构类型定义

2、结构类型定义“结构”是一种构造类型，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或者又是一个构造类型。结构既是一种“构造”而成的数据类型，那么在说明和使用之前必须先定义它，也就是构造它。struct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:无名结构体一、结构的定义例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;namenumsexagescoreaddr2字节2字节20字节1字节

3、4字节30字节.结构体类型定义描述结构的组织形式,不分配内存结构体类型定义的作用域括号后的分号不可省。结构定义之后，即可进行变量说明。结括号后的分号不可省。结构定义之后，即可进行变量说明。结构是一种复杂的数据类型，是数目固定，类型不同的若干有序构是一种复杂的数据类型，是数目固定，类型不同的若干有序变量的集合。变量的集合。学号num姓名name班级class性别sex出生年月日birthday成绩score1001LiXiaoComputerM1989.12.189.01002JinComputerF1989.11.1290.01003FengArchitectureF1989.2.160.51

4、004RongEngineeringM1990.5.774.51005ZhuJiEngineeringF1990.11.3055.0structstuintnum；charname40；charclass40；charsex；charbirthday20;floatscore;；用C+语言的数组变量定义相应的数据关系：structstus4；9.1.2结构体变量说明例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;structstudentstu1,stu2;先定义结构体类型，再定义结构体变量一般形式：st

5、ruct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#defineSTUDENTstructstudentSTUDENTintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;STUDENTstu1,stu2;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：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structstudentintnum;charname20;charsex;intage;f

6、loatscore;charaddr30;stu1,stu2;直接定义结构体变量直接定义结构体变量一般形式：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structintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;stu1,stu2;用无名结构体直接定义变量只能一次说明结构体类型与结构体变量概念不同类型:不分配内存；变量:分配内存类型:不能赋值、存取、运算;变量:可以结构体可嵌套结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆结构体类型及变量的作用域与生存期例structda

7、teintmonth;intday;intyear;structstudentintnum;charname20;structdatebirthday;stu;numnamebirthdaymonthdayyear例structstudentintnum;charname20;structdateintmonth;intday;intyear;birthday;stu;numnamebirthdaymonthdayyearw9.1.3结构体变量的引用引用规则结构体变量不能整体引用,只能引用变量成员可以将一个结构体变量赋值给另一个结构体变量结构体嵌套时逐级引用成员(分量)运算符优先级:1结合性:

8、从左向右引用方式：结构体变量名.成员名例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;stu1,stu2;stu1.num=10;stu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score;stu1.age+;例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;stu1,stu2;printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%sn”,stu1);()stu1=101,“WanLin”,M,19,87.

9、5,“DaLian”;()例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;charaddr30;stu1,stu2;stu2=stu1;()例structstudentintnum;charname20;structdateintmonth;intday;intyear;birthday;stu1,stu2;numnamebirthdaymonthdayyearstu1.birthday.month=12;例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;floatscore;cha

10、raddr30;stu1,stu2;if(stu1=stu2).()一、结构体变量的赋值一、结构体变量的赋值#include#includestructstuintnum;charname20;charsex;floatscore;student1,student2;main()student1.num=1002;strcpy(student1.name,Jin);printf(inputsexandscoren);scanf(“%c%f,&student1.sex,&student1.score);student2=student1;printf(Number=%dnName=%sn,stu

11、dent2.num,student2.name);printf(Sex=%cnScore=%fn,student2.sex,student2.score);本例演示了结构变量的赋值、输入和输出的方法。本例演示了结构变量的赋值、输入和输出的方法。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structstudentintnum;charname20;charsex;intage;charaddr30;structstudentstu1=112,“WangLin”,M,19,“200BeijingRoad”;二、结构体变量的初始化二、结构

12、体变量的初始化形式一形式一形式二：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structstudentintnum;charname20;charsex;intage;charaddr30;stu1=112,“WangLin”,M,19,“200BeijingRoad”;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structintnum;charname20;charsex;intage;charaddr30;stu1=112,“WangLin”,M,1

13、9,“200BeijingRoad”;w9.1.4结构体数组结构体数组结构体数组的定义三种形式：形式一:structstudentintnum;charname20;charsex;intage;structstudentstu2;形式二:structstudentintnum;charname20;charsex;intage;stu2;形式三:structintnum;charname20;charsex;intage;stu2;numnamesexagenumnamesexagestu0stu125B结构体数组初始化例structintnum;charname20;charsex;int

14、age;stu=,;顺序初始化:structstudentintnum;charname20;charsex;intage;structstudentstu=100,“WangLin”,M,20,101,“LiGang”,M,19,110,“LiuYan”,F,19;例structstudentintnum;charname20;charsex;intage;stu=,;分行初始化:structstudentintnum;charname20;charsex;intage;structstudentstu=100,“WangLin”,M,20,101,“LiGang”,M,19,110,“Li

15、uYan”,F,19;全部初始化时维数可省结构体数组引用引用方式：结构体数组名下标.成员名structstudentintnum;charname20;charsex;intage;str3;stu1.age+;strcpy(stu0.name,”ZhaoDa”);例统计学生平均成绩和不及格学生人数。#includestructstuintnum;charname20;charsex;floatscore;student5=1001,LiXiao,M,89.00,1002,Jin,F,90.00,1003,Feng,F,60.50,1004,Rong,M,74.50,1005,ZhuJi,F,

16、55.00;voidmain()inti,c=0;floatave,s=0;for(i=0;i5;i+)s+=studenti.score;if(studenti.score成员名结构体变量名.成员名指向运算符优先级:1结合方向：从左向右例指向结构体的指针变量#includestructstuintnum;charname20;charsex;floatscore;student1=1001,LiXiao,M,89.00,*pstu;voidmain()pstu=&student1;printf(Number=dnName=sn,student1.num,student1.name);prin

17、tf(Sex=cnScore=.2fnn,student1.sex,student1.score);printf(Number=dnName=sn,(*pstu).num,(*pstu).name);printf(Sex=cnScore=.2fnn,(*pstu).sex,(*pstu).score);printf(Number=dnName=sn,pstu-num,pstu-name);printf(Sex=cnScore=.2fnn,pstu-sex,pstu-score);例intn;int*p=&n;*p=10;n=10structstuintnum;charname20;charse

18、x;floatscore;student1,student2,*pstu1=&student1;structstu*pstu2;pstu2=&student2；/指针变量pstu2指向student2student1.num=101;(*pstu1).num=101指向结构体数组的指针例指向结构体数组的指针#includestructstuintnum;charname20;charsex;floatscore;student5=1001,LiXiao,M,89.00,1002,Jin,F,90.00,1003,Feng,F,60.50,1004,Rong,M,74.50,1005,ZhuJi

19、,F,55.00;voidmain()structstu*ps,*p1,*p2,temp;printf(BeforeSorted:n);printf(NotNamettSextScoretn);for(ps=student;psnum,ps-name,ps-sex,ps-score);for(p1=student;p1student+4;p1+)/选择法排序for(p2=p1+1;p2scorep1-score)temp=*p1;*p1=*p2;*p2=temp;printf(AfterSorted:n);printf(NotNamettSextScoretn);for(ps=student;

20、psnum,ps-name,ps-sex,ps-score);numnamesexscorestu0pstu1stu2p+1在上例中,可使用的是(*p).num这样的形式。(*p)表示p指向结构体变量，(*p).num是p指向的结构体变量中的成员num。注意：*p两侧的括弧不可省。请分析以下几种运算：p-np-n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值。p-n+p-n+得到p指向的结构体变量中的成员n的值，用完该值后使它加1。+p-n+p-n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值使之加1（先加）。9.1.6结构体与函数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

21、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#includestdio.hstructstuintnum;charname20;charsex;floatscore;student5=1001,LiXiao,M,89.00,1002,Jin,F,90.00,1003,Feng,F,60.50,1004,Rong,M,74.50,1005,ZhuJi,F,55.00;voidmain()voidprint(structstus);printf(NotNamettSextScoretn);for(inti=0;i5;i+)print(studenti);voidprint(str

22、uctstus)printf(dtsttctftn,s.num,s.name,s.sex,s.score);copy例用结构体变量作函数参数#includestdio.hvoidave(structstu*);structstuintnum;charname20;charsex;floatscore;student5=1001,LiXiao,M,89.00,1002,Jin,F,90.00,1003,Feng,F,60.50,1004,Rong,M,74.50,1005,ZhuJi,F,55.00;voidmain()structstu*ps;ps=student;/*取得结构体数组首地址*/

23、ave(ps);例用结构体指针变量作函数参数voidave(structstu*ps)intc=0,i;floatave,s=0;for(i=0;iscore;if(ps-scorenum=102;-num=102;psps-name=Zhang ping;-name=Zhang ping;psps-sex=M;-sex=M;psps-score=62.5;-score=62.5;printf(printf(Number=%dnName=%snNumber=%dnName=%sn,ps,ps-num,psnum,ps-name);-name);printf(printf(Sex=%cnScor

24、e=%fnSex=%cnScore=%fn,ps,ps-sex,pssex,ps-score);-score);free(psfree(ps););9.1.8结构体与链表结构体与链表w节点之间的逻辑关系假设我们将结构体类型定义如下：structstruct entry entry intint value;value;structstruct entry*next;entry*next;这样就定义了entry结构体类型，该结构体类型含有两个成员。结构的第一个成员是简单的整数value。结构的第二个成员是next成员，该成员是一个指向该成员是一个指向entry结构的指针结构的指针假设我们把两个变

25、量定义成struct entry类型如下：struct entry n1,n2；执行下列语句可使n1结构的next指针指向n2结构。n1.next=&n2;n1.valuen1.nextn2.valuen2.next假如n3变量也定义成struct entry类型，那么用下列语句可加入另一个“链接”。n2.next=&n3;n1.valuen1.nextn2.valuen2.nextn3.valuen3.next【例例9.79.7】#include#include main()main()structstruct entry entry intint value;value;structstr

26、uct entry*next;entry*next;structstruct entry n1,n2,n3;entry n1,n2,n3;intint i;i;n1.value=100;n1.value=100;n2.value=200;n2.value=200;n3.value=300;n3.value=300;n1.next=&n2;n1.next=&n2;n2.next=&n3;n2.next=&n3;i=n1.next-value;i=n1.next-value;printfprintf(%dn,i);,i);printfprintf(%dn,n2.next-value);,n2.ne

27、xt-value);结果输出：结果输出：200200300300n1.valuen1.nextn2.valuen2.nextn3.valuen3.next链表结点的删除链表结点的删除语句:n1.next=n2.next;或n1.next=&n3;链表结点的插入链表结点的插入n1.valuen1.nextn2.valuen2.nextn3.valuen3.nextn2_3.valuen2_3.next语句:n2_3.next=n2.next;n2.next=&n2_3有关链表操作详细见书本例有关链表操作详细见书本例9.119.139.2位域位域就是按二进制数的位来处理信息。因为有些信息在存储时并

28、不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制数的位。为了节省存储空间，并使处理简便，语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”，就是以1字节为单位，将其中的8个二进制数的位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。1位域的定义和位域变量的说明位域定义形式为：struct位域结构名类型说明符位域名1：位域长度；类型说明符位域名2：位域长度；例：structbsinta:8;/占用1字节intb:2;/占用1字节的2位intc:6;/占用1字节的6位;2访问位域w访问位域和访问结构成员的方法相同，使用运算符“.”访问位域变量

29、：w位域变量名.位域名例：位域操作。例：位域操作。/*pro09_14.c*/#includeintmain(void)structbsunsigneda:1;unsignedb:3;unsignedc:4;bit,*pbit;bit.a=1;bit.b=7;bit.c=15;printf(d,d,dn,bit.a,bit.b,bit.c);pbit=&bit;/相当于相当于pbit-b=pbit-b&3pbit-a=0;pbit-b&=3;pbit-c|=1;printf(d,d,dn,pbit-a,pbit-b,pbit-c);return(0);程序中定义了位域结构bs，三个位域为a、b

30、、c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。位域b中原有值为7，与3做按位与运算的结果为3（111&011=011，十进制数值为3）。最后，程序使用复合位运算符“|=”对位域变量c进行逻辑或操作，相当于：pbit-c=pbit-c|1其结果为15（1111|0001=1111）。程序用指针方式输出了这三个域的值。9.3共用体共用体在实际问题中有很多这样的例子。要求某存储区域中的数据对象在程序执行的不同时间能存储不同类型的值，C语言中的“共用体”就是为满足这样的要求引入的。共用体（union）把几种不同类型的值存放在同一内存区域中，例如，把一个整型值和字符值放在同一区域中，

31、既能以整数存取，又能以字符存取。定义一个共用体类型的一般形式为：union 共用体名成员列表；;成员表中含有若干成员，成员的一般形式为：类型说明符 成员名例如：uniondatainti;charch;floatf;图9.11共用体存储结构一、共用体的定义一、共用体的定义结构体与共用体区别:存储方式不同structnodecharch2;intk;a;unionnodecharch2;intk;b;achkbch k变量的各成员同时存在任一时刻只有一个成员存在联系:两者可相互嵌套二、共用体变量的说明共用体变量的说明和结构变量的说明方式相同，也有三种形式。先定义，再说明先定义，再说明 定义同时说

32、明定义同时说明 直接说明直接说明 uniondatainti;charch;floatf;uniondataa,b;unioninti;charch;floatf;a,b；uniondatainti;charch;floatf;a,b;三、共用体变量的赋值和使用对共用体变量的赋值，使用都只能是对变量的成员进行。共用体变量的成员表示为：共用体变量名.成员名【例9.12】#includevoidmain()unionabinta;charch4;c;c.a=0 x12345678;for(inti=0;i=3;i+)printf(chd=xn,i,c.chi);运行结果：ch0=78ch1=56c

33、h2=34ch3=12程序说明：例9.15的程序中，共用体变量c的成员ch0ch3分别对应成员a的第1第4字节（a为整型变量）。三、联合变量的赋值和使用对联合变量的赋值，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9.12】设有一个教师与学生通用的表格，教师数据有姓名，年龄，职业，教研室四项。学生有姓名，年龄，职业，班级四项。编程输入人员数据，再以表格输出。main()structchar name10;int age;char job;unionint class;char office10;depa;body2;int n,i;for(i=0;i2;i+)pr

34、intf(input name,age,job and departmentn);scanf(%s%d%c,bodyi.name,&bodyi.age,&bodyi.job);if(bodyi.job=s)scanf(%d,&bodyi.depa.class);elsescanf(%s,bodyi.depa.office);printf(nametage job classofficen);for(i=0;i2;i+)if(bodyi.job=s)printf(%st%3d%3c%dn,bodyi.name,bodyi.age,bodyi.job,bodyi.depa.class);elsep

35、rintf(%st%3d%3c%sn,bodyi.name,bodyi.age,bodyi.job,bodyi.depa.office);9.3枚举枚举枚举是一个被命名的整型常数的集合,枚举在日常生活中很常见。例如表示星期的SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT 就是一个枚举。枚举的说明与结构体和共用体体相似,其形式为:enumenum 枚举名标识符枚举名标识符 常量标识符常量标识符=整型常数整型常数,常量标识符常量标识符=整型常数整型常数,.常量标识符常量标识符=整型常数整型常数,枚举变量枚举变量;如果枚举没有初始化,即省略=整型常数时,则从第一个标识符开始,顺序给每个标识符

36、一个序列号0,1,2,.。但当枚举中的某个成员赋值后,其后的成员则按此数值依次加1作为其序列号。例如下列枚举说明后,x1,x2,x3,x4的值分别为0,1,2,3。enum stringx1,x2,x3,x4x;当定义改变成:enum string x1,x2=0,x3=50,x4,x;则x1=0,x2=0,x3=50,x4=51x3=50,x4=51 注意注意:1.枚举中每个成员(标识符)结束符是,不是;,最后一个成员可省略,。2.初始化时可以赋负数,其后的标识符仍依次加1。3.枚举变量只能取枚举说明结构中的某个标识符常量。例如:enum string x1=5,x2,x3,x4,;enum

37、 strig x=x3;此时,枚举变量x实际上是7。w9.4自定义数据类型自定义数据类型w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：typedeftypename;例typedefintINTEGER;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typedeffloatREAL;类型定义后,与已有类型一样使用例INTEGERa,b,c;REALf1,f2;inta,b,c;floatf1,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

38、简单字符置换 为已有类型命名 typedef定义类型步骤按定义变量方法先写出定义体如inti;将变量名换成新类型名如intINTEGER;最前面加typedef如typedefintINTEGER;用新类型名定义变量如INTEGERi,j;例定义数组类型inta100;intARRAY100;typedefintARRAY100;ARRAYa,b,c;例定义指针类型char*str;char*STRING;typedefchar*STRING;STRINGp,s10;例定义函数指针类型int(*p)();int(*POWER)();typedefint(*POWER)();POWERp1,p2;例定义结构体类型structdateintmonth;intday;intyear;d;例定义结构体类型structdateintmonth;intday;intyear;DATE;例定义结构体类型typedefstructdateintmonth;intday;intyear;DATE;例定义结构体类型DATEbirthday,*p;类型定义可嵌套例typedefstructclubcharname20;intsize;intyear;GROUP;typedefGROUP*PG;PGpclub;本章结束!