(精品)第07章自定义数据类型.ppt

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1、LogoLogoAdd Your Company Slogan第第7章自定义数据类型章自定义数据类型C+程序程序设计本章主要本章主要内内容容1237.1 7.1 结构构体体类型型7.3 7.3 枚枚举类型型7.27.2共用体共用体类型型Logo数据类型回顾：数据类型回顾：基本的数据类型：基本的数据类型：int、float、double、char、bool、指针类型、引用类型指针类型、引用类型用户自定义数据类型：用户自定义数据类型：数组数组结构体结构体(structure)类型类型共用体共用体(union)类型类型枚举枚举(enumeration)类型类型类类(class)类型类型Logo7.1

2、 结构体类型结构体类型7.1.1 结构体概述结构体概述 有时需要将有时需要将不同类型的数据组合成一个有机的整不同类型的数据组合成一个有机的整体体，以供用户方便地使用。这些组合在一个整体中，以供用户方便地使用。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，都是这个名、性别、年龄、成绩、家庭地址等项，都是这个学生的属性。学生的属性。图7.1Logo7.1.1 结构体概述结构体概述 利用利用结构体结构体将若干个类型不同的数据项组合在一起。它将若干个类型不同的数据项组合在一起。它相当于相当于SQL Ser

3、verSQL Server中的中的记录记录(record)(record)。例如，定义一个学生的结构体：例如，定义一个学生的结构体：struct struct StudentStudent /声明一个结构体类型声明一个结构体类型StudentStudent int num;int num;/包括一个整型变量包括一个整型变量numnumchar name20;char name20;/包括一个字符数组包括一个字符数组namenamechar sex;char sex;/包括一个字符变量包括一个字符变量sexsexint age;int age;/包括一个整型变量包括一个整型变量ageage fl

4、oat score;float score;/包括一个单精度型变量包括一个单精度型变量char addr30;char addr30;/包括一个字符数组包括一个字符数组addraddr;/最后有一最后有一个个分分号号Logo7.1.1 结构体概述结构体概述struct是声明结构体类型时所必须使用的关键字。是声明结构体类型时所必须使用的关键字。Student是一个结构体类型名，与是一个结构体类型名，与int、char、float、double等一样，可用来定义变量，只不过结构体类型需要事等一样，可用来定义变量，只不过结构体类型需要事先由用户自己声明。先由用户自己声明。声明一个结构体类型的一般形式

5、为声明一个结构体类型的一般形式为:struct 结构体类型名结构体类型名成员表列；成员表列；;Logo7.1.1 结构体概述结构体概述p声明结构体类型的位置：声明结构体类型的位置：(1)一般在文件的开头，一般在文件的开头，在所有函数在所有函数(包括包括main函数函数)之之前前，以便本文件中所有的函数都能利用它来定义变量。，以便本文件中所有的函数都能利用它来定义变量。(2)也可以在函数中声明结构体类型。也可以在函数中声明结构体类型。Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量 前面只是指定了一种结构体类型，它相当于一个前面只是指定了一种结构体类型，它相当于一个模型，但其中并无具体数据，系统

6、也不为之分配实模型，但其中并无具体数据，系统也不为之分配实际的内存单元。际的内存单元。为了能在程序中使用结构体类型的为了能在程序中使用结构体类型的数据，应当定义数据，应当定义结构体类型的变量结构体类型的变量，并在其中存放，并在其中存放具体的数据。具体的数据。1.定义结构体类型变量的方法定义结构体类型变量的方法可以采取以下可以采取以下3种方法定义结构体类型的变量。种方法定义结构体类型的变量。(1)先声明结构体类型再定义变量名先声明结构体类型再定义变量名Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量struct Student /声明一个结构体类型声明一个结构体类型Studentint num;

7、/包括一个整型变量包括一个整型变量numchar name20;/包括一个字符数组包括一个字符数组namechar sex;/包括一个字符变量包括一个字符变量sexint age;/包括一个整型变量包括一个整型变量age float score;/包括一个单精度型变量包括一个单精度型变量char addr30;/包括一个字符数组包括一个字符数组addr;Student student1,student2；Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量(2)在声明类型的同时定义变量在声明类型的同时定义变量struct struct StudentStudent int num;int num;

8、char name20;char name20;char sex;char sex;int age;int age;float score;float score;char addr30;char addr30;student1student1,student2student2定义的一般形式为定义的一般形式为:struct 结构体名结构体名成员表列成员表列 变量名表列；变量名表列；Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量(3)直接定义结构体类型变量直接定义结构体类型变量struct int num;char name20;char sex;int age;float score;cha

9、r addr30;student1,student2;提倡使用先定义类型后定义变量的第提倡使用先定义类型后定义变量的第(1)种方法。种方法。struct /结构体类型名结构体类型名省略省略 成员表列成员表列 变量名表列；变量名表列；Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量说明：说明：(1)类型与变量是不同的概念，不要混淆。类型与变量是不同的概念，不要混淆。只能对只能对结构体变量中的成员赋值结构体变量中的成员赋值，而不能对结构体类型赋而不能对结构体类型赋值。值。在编译时，是不会为类型分配空间的，只为变在编译时，是不会为类型分配空间的，只为变量分配空间。量分配空间。(2)对结构体中的成员，

10、可以单独使用，它的作用对结构体中的成员，可以单独使用，它的作用与地位相当于普通变量。与地位相当于普通变量。(3)成员也可以是一个结构体变量。成员也可以是一个结构体变量。Logostruct Date /声明一个结构体类型声明一个结构体类型Dateint month;int day;int year;struct Student /声明一个结构体类型声明一个结构体类型Studentint num;char name20;char sex;int age;Date birthday;char addr30;student1,student2;Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量Stud

11、ent的结构见图的结构见图7.3所示。所示。Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量2.结构体变量的初始化结构体变量的初始化Student student1=10001，Zhang Xin,M,19,90.5,Shanghai;3.结构体变量的引用结构体变量的引用(1)将一个结构体变量的值赋给另一个具有相同结将一个结构体变量的值赋给另一个具有相同结构的结构体变量。如构的结构体变量。如：student1=student2;(2)引用结构体变量中的一个成员的方式：引用结构体变量中的一个成员的方式：结构体变量名结构体变量名.成员名成员名如：如：student1.num=1001;Logo7.

12、1.2 结构体类型变量结构体类型变量(3)如果成员本身也是一个结构体类型如果成员本身也是一个结构体类型，则要用若干个，则要用若干个成员运算符，一级一级地找到最低一级的成员。成员运算符，一级一级地找到最低一级的成员。如果想引用如果想引用student1变量中的变量中的birthday成员中的成员中的month成员，则成员，则必须逐级引用必须逐级引用：student1.birthday.month Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量(4)不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。如：如：coutstudent1;只能对结构体变量中

13、的各个成员分别进行输入和输出。只能对结构体变量中的各个成员分别进行输入和输出。(5)对结构体变量的成员可以像普通变量一样进行各种运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种类）。算（根据其类型决定可以进行的运算种类）。student2.scorestudent1.score；sumstudent1.scorestudent2.score；student1.age+；/“.”运算符的优先级最高运算符的优先级最高+student1.age；Logo7.1.2 结构体类型变量结构体类型变量(6)可以引用结构体变量成员的地址，也可以引用结构体变量可以引用结构体变量

14、成员的地址，也可以引用结构体变量的地址。如的地址。如cout&student1;/输出输出student1的首地址的首地址cout&student1.age;/输出输出student1.age的地址的地址结构体变量的地址主要用作函数参数，将结构体变量的地址传结构体变量的地址主要用作函数参数，将结构体变量的地址传递给形参。递给形参。Logo7.1.4 结构体数组结构体数组 一个结构体变量中可以存放一组数据（如一个学生一个结构体变量中可以存放一组数据（如一个学生的学号、姓名、成绩等数据）。如果有的学号、姓名、成绩等数据）。如果有10个学生的数个学生的数据需要参加运算，显然应该用数组，这就是结构体数

15、据需要参加运算，显然应该用数组，这就是结构体数组。组。结构体数组与以前介绍过的数值型数组的不同之结构体数组与以前介绍过的数值型数组的不同之处在于：处在于：每个数组元素都是一个结构体类型的数据，每个数组元素都是一个结构体类型的数据，它们都分别包括各个成员项。它们都分别包括各个成员项。Logo7.1.4 结构体数组结构体数组1.定义结构体数组定义结构体数组和定义结构体变量的方法相仿，定义结构体数组时只需声明其为和定义结构体变量的方法相仿，定义结构体数组时只需声明其为数组即可。如数组即可。如struct Student /声明结构体类型声明结构体类型Student int num;char name

16、20;char sex;int age;float score;char addr30;Student stu3;/定义定义Student类型的数组类型的数组stuLogo7.1.4 结构体数组结构体数组也可以直接定义一个结构体数组，如也可以直接定义一个结构体数组，如struct Student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu3;struct int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu3;或或Logo7.1.4

17、结构体数组结构体数组 见图见图7.4。数组各元素在内存。数组各元素在内存中连续存放，见图中连续存放，见图7.5示意。示意。Logo7.1.4 结构体数组结构体数组2.结构体数组的初始化结构体数组的初始化对结构体数组可以初始化。如对结构体数组可以初始化。如struct Student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;sty3=10101,LiLin,M,18,87.5,Beijing Road,10102,Zhang Fun,M，19,99,Shanghai Road,10104,Wang Min,F,20

18、,78.5,Zhongshan Road;Logo7.1.4 结构体数组结构体数组3.结构体数组应用举例结构体数组应用举例下面举一个简单的例子来说明结构体数组的定义下面举一个简单的例子来说明结构体数组的定义和引用。和引用。例例7.2 对候选人得票的统计程序。设有对候选人得票的统计程序。设有3个候选人，个候选人，最终只能有最终只能有1人当选为领导。今有人当选为领导。今有10个人参加投个人参加投票，从键盘先后输入这票，从键盘先后输入这10个人所投的候选人的名个人所投的候选人的名字，要求最后输出这字，要求最后输出这3个候选人的得票结果。个候选人的得票结果。可以定义一个候选人结构体数组，包括可以定义一

19、个候选人结构体数组，包括3个元素，个元素，在每个元素中存放有关的数据。在每个元素中存放有关的数据。程序如下：程序如下：Logostruct Person /声明结构体类型声明结构体类型Person char name20;int count;int main()Person leader3=Li,0,Zhang,0,Fun,0;/定义定义Person类型的数组，内容为类型的数组，内容为3个候选人的姓名和当前的个候选人的姓名和当前的得票数得票数int i,j;char leader_name20;/leader_name为投票人所选的人的姓名为投票人所选的人的姓名for(i=0;ileader_

20、name;/先后输入先后输入10张票上所写的姓名张票上所写的姓名 for(j=0;j3;j+)/将票上姓名与将票上姓名与3个候选人的姓名比较个候选人的姓名比较Logoif(strcmp(leader_name,if(strcmp(leader_name,leaderjleaderj.namename)=0)=0)leaderj.leaderj.countcount+;+;/如果如果与与某一候某一候选人的姓名相同，就人的姓名相同，就给他加一票他加一票 coutendl;coutendl;for(i=0;i3;i+)/for(i=0;i3;i+)/输出出3 3个个候候选人的姓名人的姓名与与最后得票

21、最后得票数数 coutcoutleaderi.leaderi.namename:leaderi.leaderi.countcountendl;endl;return 0;return 0;Logo7.2 共用体共用体7.2.1 共用体的概念共用体的概念 有时需要使几种不同类型的变量存放到同一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、一个双精度型变量放在同一个地址字符型变量、一个双精度型变量放在同一个地址开始的内存单元中（见图开始的内存单元中（见图7.12）。）。Logo7.2 共用体共用体7.2.1 共

22、用体的概念共用体的概念 这种使几个不同的变量共占同一段内存的这种使几个不同的变量共占同一段内存的结构，称为共用体结构，称为共用体(union)类型的结构类型的结构(联合体联合体)。声明共用体类型的一般形式为声明共用体类型的一般形式为union 共用体类型名共用体类型名成员表列成员表列；定义共用体变量的一般形式为定义共用体变量的一般形式为共用体类型名共用体类型名 共用体变量名共用体变量名;Logo7.2 共用体共用体union data int i;char ch;double d;a,b,c；(有共用体类型名有共用体类型名)union int i;char ch;double d;a,b,c；

23、(无共用体类型名无共用体类型名)当然也可在声明共用体类型的同时定义共用体变量，当然也可在声明共用体类型的同时定义共用体变量，也可没有共用体类型名而直接定义共用体变量。也可没有共用体类型名而直接定义共用体变量。可以看到，可以看到，“共用体共用体”与与“结构体结构体”的定义形式相似。但它们的的定义形式相似。但它们的含义是不同的。含义是不同的。结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度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。之和。每个成员分别占有其自己的内存单元。共用体变量所占的共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度。内存长度等于最长的成员的长度。Lo

24、go7.2.2 对共用体变量的访问方式对共用体变量的访问方式不能引用共用体变量，而只能引用共用体变量中的成员。不能引用共用体变量，而只能引用共用体变量中的成员。例如，下面的引用方式是正确的：例如，下面的引用方式是正确的：a.i（引用共用体变量中的整型成员引用共用体变量中的整型成员i）a.ch（引用共用体变量中的字符型成员引用共用体变量中的字符型成员ch）a.f（引用共用体变量中的双精度型成员引用共用体变量中的双精度型成员d）不能只引用共用体变量，例如不能只引用共用体变量，例如couta;是错误的，应该写成是错误的，应该写成couta.i;或或couta.ch;等。等。Logo7.2.3 共用体

25、类型数据的特点共用体类型数据的特点(1)使用共用体变量的目的是希望用同一个内存段存放几种不同类使用共用体变量的目的是希望用同一个内存段存放几种不同类型的数据。型的数据。但请注意：但请注意：在每一瞬时只能存放其中一种，而不是在每一瞬时只能存放其中一种，而不是同时存放几种。同时存放几种。(2)能够访问的是共用体变量中最后一次被赋值的成员，能够访问的是共用体变量中最后一次被赋值的成员，在对一个在对一个新的成员赋值后原有的成员就失去作用新的成员赋值后原有的成员就失去作用。(3)共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。(4)不能对共用体变量名赋值；

26、不能企图引用变量名来得到一个值；不能对共用体变量名赋值；不能企图引用变量名来得到一个值；不能在定义共用体变量时对它初始化；不能在定义共用体变量时对它初始化；不能用共用体变量名作为不能用共用体变量名作为函数参数。函数参数。Logo 例例7.7 设有若干个人员的数据，其中有学生和教师。设有若干个人员的数据，其中有学生和教师。学生的数据中包括：学生的数据中包括：姓名、号码、性别、职业、年姓名、号码、性别、职业、年级。教师的数据包括：级。教师的数据包括：姓名、号码、性别、职业、姓名、号码、性别、职业、职务。可以看出，学生和教师所包含的数据是不同的。职务。可以看出，学生和教师所包含的数据是不同的。现要求

27、把它们放在同一表格中，见图现要求把它们放在同一表格中，见图7.13。对第对第5 5项可以用共用体来处理（将项可以用共用体来处理（将classclass和和positionposition放在同一段放在同一段内存中）。内存中）。Logo#include include#include#include#include#include /因为在输出流中使用了控制符因为在输出流中使用了控制符setwsetwusing namespace std;using namespace std;structstruct int num;int num;char name10;char name10;char s

28、ex;char sex;char job;char job;union union P P /声声明共用体明共用体类型型 int bj;/int bj;/班班级char position10;/char position10;/职务 category;/category;/成成员category category 为共用体共用体变量量 person2;/person2;/定定义共用体共用体数数组personperson，含含两个两个元素元素Logoint main()int main()int i;int i;for(i=0;i2;i+)/for(i=0;icinpersoni.numpers

29、oni.numpersoni.namepersoni.namepersoni.sexpersoni.sexpersoni.jobpersoni.job;if(personi.job=s)if(personi.job=s)cin cinpersoni.category.bjpersoni.category.bj;/;/若若是是学学生生则输入班入班级else if(personi.job=t)else if(personi.job=t)cincinpersoni.category.positionpersoni.category.position;/;/若是若是教教师则输入入职务 coutendl

30、No.Name sex job coutendlNo.Name sex job bj/positionendl;bj/positionendl;Logofor(i=0;i2;i+)for(i=0;i2;i+)if(personi.job=s)if(personi.job=s)coutpersoni.numsetw(6)personi.name coutpersoni.numsetw(6)personi.name personi.sex personi.sex personi.jobsetw(10)personi.category.bjpersoni.jobsetw(10)personi.cat

31、egory.bjendl;endl;elseelsecoutpersoni.numsetw(6)personi.name coutpersoni.numsetw(6)personi.name personi.sex personi.sex personi.jobsetw(10)personi.category.positpersoni.jobsetw(10)personi.category.positionendl;ionendl;return 0;return 0;Logo7.3 枚举类型枚举类型 如果一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举如果一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举(en

32、umeration)类型。类型。所谓所谓“枚举枚举”是指将变量的值是指将变量的值一一列举出来，变量的值只能在列举出来的值的范围一一列举出来，变量的值只能在列举出来的值的范围内。内。Logo7.3 枚举类型枚举类型声明枚举类型用声明枚举类型用enum开头。开头。enum 枚举类型名枚举类型名 枚举枚举常量常量表列表列;例如例如enum weekdaysun，mon，tue，wed，thu，fri，sat;在声明了枚举类型之后，可以用它来定义变量。如在声明了枚举类型之后，可以用它来定义变量。如weekday workday,week_end;Logo例例7.8 7.8 口袋中有红、黄、蓝、白、黑口

33、袋中有红、黄、蓝、白、黑5 5种颜色的球若干个。每种颜色的球若干个。每次从口袋中任意取出次从口袋中任意取出3 3个球，问得到个球，问得到3 3种不同颜色的球的可能种不同颜色的球的可能取法，输出每种排列的情况。取法，输出每种排列的情况。#include include#include /#include /在输出时要用到在输出时要用到setwsetw控制符控制符using namespace std;using namespace std;int main()int main()enum color red,yellow,blue,white,black;enum color red,yello

34、w,blue,white,black;colorcolor pri;/pri;/定义定义colorcolor类型的变量类型的变量pripriint i,j,k,n=0,loop;int i,j,k,n=0,loop;for(i=red;i=black;i+)/for(i=red;i=black;i+)/当当i i为某一某一颜色色时 for(j=red;j=black;j+)/for(j=red;j=black;j+)/当当j j为某一某一颜色色时if(i!=j)/if(i!=j)/若前若前两个两个球的球的颜色不同色不同 for(k=red;k=black;k+)for(k=red;k=blac

35、k;k+)/只有前只有前两个两个球的球的颜色不同，才需要色不同，才需要检查第第3 3个个球的球的颜色色Logoif(k!=i)&(k!=j)/3if(k!=i)&(k!=j)/3个个球的球的颜色都不同色都不同 n=n+1;/n=n+1;/使累使累计值n n加加1 1coutsetw(3)n;/coutsetw(3)n;/输出出当当前的前的n n值，字段，字段宽度度为3 3for(loop=1;loop=3;loop+)/for(loop=1;loop=3;loop+)/先后先后对3 3个个球作球作处理理 switch(loop)/loopswitch(loop)/loop的的值先后先后为1,2

36、,31,2,3 case 1:pri=color(i);break;case 1:pri=color(i);break;/color(i)/color(i)是强制类型转换，使是强制类型转换，使pripri的值为的值为i icase 2:pri=color(j);break;/case 2:pri=color(j);break;/使使pripri的值为的值为j j case 3:pri=color(k);break;/case 3:pri=color(k);break;/使使pripri的值为的值为k k default:break;default:break;Logoswitch(pri)/s

37、witch(pri)/判判断断pripri的的值，输出相出相应的的“颜色色”case red:coutsetw(8)red;break;case red:coutsetw(8)red;break;case yellow:coutsetw(8)yellow;break;case yellow:coutsetw(8)yellow;break;case blue:coutsetw(8)blue;break;case blue:coutsetw(8)blue;break;case white:coutsetw(8)white;break;case white:coutsetw(8)white;break;case black:coutsetw(8)black;break;case black:coutsetw(8)black;break;default :break;default :break;coutendl;coutendl;couttotal:nendl;/couttotal:nendl;/输出符合出符合条条件的件的组合的合的个数个数return 0;return 0;LogoLogoLogoAdd Your Company SloganThank you