C語(yǔ)言電子教案第9章__結(jié)構(gòu)體與共用體課件

1、第9章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1.理解數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共用體的區(qū)別；2.掌握結(jié)構(gòu)體定義和成員引用的方法；3.學(xué)會(huì)利用指針靈活地處理結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)；4.掌握結(jié)構(gòu)體數(shù)組的處理方法；5.掌握鏈表的概念和處理方法。 第9章 結(jié)構(gòu)體與共用體 9.1 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型與結(jié)構(gòu)體變量的定義 9.2 結(jié)構(gòu)體變量的引用與初始化9.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組9.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針9.5 用typedef定義已有類(lèi)型的別名9.6 鏈表處理結(jié)構(gòu)指針的應(yīng)用 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型9.1 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型與結(jié)構(gòu)體變量的定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，是一種復(fù)合的數(shù)據(jù)類(lèi)型，相當(dāng)于其它高級(jí)語(yǔ)言或數(shù)據(jù)庫(kù)中的”記錄”類(lèi)型，也可以當(dāng)作是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中類(lèi)結(jié)構(gòu)的原始模型。

2、 定義結(jié)構(gòu)體是用struct關(guān)鍵字和一組定義各種數(shù)據(jù)段的語(yǔ)句塊的組合體，方式如下： struct 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型名 /* struct是結(jié)構(gòu)體類(lèi)型關(guān)鍵字*/ 數(shù)據(jù)類(lèi)型 數(shù)據(jù)項(xiàng)1; 數(shù)據(jù)類(lèi)型 數(shù)據(jù)項(xiàng)2; 數(shù)據(jù)類(lèi)型 數(shù)據(jù)項(xiàng); ; 9.1 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型與結(jié)構(gòu)體變量的定義定義一個(gè)存儲(chǔ)日期的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型：struct date /*日期結(jié)構(gòu)體類(lèi)型：由年、月、日三項(xiàng)組成*/ int year; int month; int day;在定義結(jié)構(gòu)體時(shí)，一定要注意在最后加一個(gè)分號(hào)?！敖Y(jié)構(gòu)體類(lèi)型名”和”數(shù)據(jù)項(xiàng)”的命名規(guī)則，與一般變量名相同。數(shù)據(jù)類(lèi)型相同的數(shù)據(jù)項(xiàng)，既可逐個(gè)、逐行分別定義，也可合并成一行定義。9.1 結(jié)構(gòu)體類(lèi)

3、型與結(jié)構(gòu)體變量的定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型中的數(shù)據(jù)項(xiàng)的定義十分靈活。既可以是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，又可以是數(shù)組，還允許是另一個(gè)已經(jīng)定義的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型。例如定義一個(gè)包含學(xué)生信息的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型：struct student char no7; char name9; char sex4; struct date birthday; 變量?jī)?nèi)存地址noFFDCnameFFE3sexFFECbirthday.yearFFF0birthday.monthFFF2birthday.dayFFF49.1 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型與結(jié)構(gòu)體變量的定義9.1.2 結(jié)構(gòu)體變量定義用戶自己定義的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，與系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型（int、char等）一樣，可

4、用來(lái)定義結(jié)構(gòu)體變量的類(lèi)型。結(jié)構(gòu)體變量的定義方式有兩種：（1）間接定義法：先定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型、再定義結(jié)構(gòu)體變量結(jié)構(gòu)體變量的類(lèi)型名有兩部分組成：一是關(guān)鍵字struct；二是程序員定義的結(jié)構(gòu)體名，一般形式為：struct 結(jié)構(gòu)體名 結(jié)構(gòu)體變量名 9.1 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型與結(jié)構(gòu)體變量的定義（2）直接定義法：在定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的同時(shí)，定義結(jié)構(gòu)體變量同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)體變量的一般格式如下： struct 結(jié)構(gòu)體類(lèi)型名 結(jié)構(gòu)體變量表；要是定義多個(gè)?？梢杂枚禾?hào)表達(dá)式分開(kāi)。 9.2 結(jié)構(gòu)體變量的引用與初始化9.2.1結(jié)構(gòu)體變量的引用規(guī)則結(jié)構(gòu)體類(lèi)型變量的各成員不能用結(jié)構(gòu)體名一起引用，必須單獨(dú)引用,成員運(yùn)算符”.”具

5、有最高優(yōu)先級(jí)。對(duì)于結(jié)構(gòu)體變量，要通過(guò)成員運(yùn)算符”.”，逐個(gè)訪問(wèn)其成員，且訪問(wèn)的格式為：結(jié)構(gòu)體變量.成員 /*其中的”.”是成員運(yùn)算符*/要引用結(jié)構(gòu)體變量student1中的學(xué)號(hào)no，可以用student1.no來(lái)表示；表示的意思是引用結(jié)構(gòu)體變量student1中的name成員，等等。 9.2 結(jié)構(gòu)體變量的引用與初始化如果結(jié)構(gòu)體成員本身又是結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的，則可繼續(xù)使用成員運(yùn)算符取結(jié)構(gòu)體成員的結(jié)構(gòu)體成員，逐級(jí)向下，引用最低一級(jí)的成員。程序只能對(duì)最低一級(jí)的成員進(jìn)行運(yùn)算。此時(shí)的引用格式擴(kuò)展為： 結(jié)構(gòu)體變量.成員.子成員.最低1級(jí)子成員例如，引用結(jié)構(gòu)體變量student1中的bi

6、rthday成員的格式分別為： student1.birthday.year 9.2 結(jié)構(gòu)體變量的引用與初始化9.2.2結(jié)構(gòu)體變量的初始化結(jié)構(gòu)體變量初始化的格式，與一維數(shù)組相似： 結(jié)構(gòu)體變量=初值表初值的數(shù)據(jù)類(lèi)型，應(yīng)與結(jié)構(gòu)體變量中相應(yīng)成員所要求的一致，否則會(huì)出錯(cuò)。如果某成員本身又是結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，則該成員的初值為一個(gè)初值表。例如：student1=“000102”, “Zhangsan”, “nan”, 1990,9,20。必須按結(jié)構(gòu)體定義的順序賦值。不要顛倒了。 9.2 結(jié)構(gòu)體變量的引用與初始化例9.2 利用例9.1中定義的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型頭文件，定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量student1，用于存儲(chǔ)和顯示一個(gè)

7、學(xué)生的基本情況。 程序運(yùn)行結(jié)果：No: 000102Name: ZhangsanSex: nanBirthday:1990-9-20 9.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組結(jié)構(gòu)體數(shù)組的每一個(gè)元素，都是結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)，均包含結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的所有成員。與結(jié)構(gòu)體變量的定義相似，結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義也分直接定義和間接定義兩種方法，只需用下標(biāo)運(yùn)算符”說(shuō)明為數(shù)組即可。與普通數(shù)組一樣，結(jié)構(gòu)數(shù)組也可在定義時(shí)進(jìn)行初始化。初始化的格式為： 結(jié)構(gòu)體數(shù)組n初值表1，初值表2，.，初值表n 9.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組例9.3 利用例9.1中定義的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型struct student，定義一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組student2，用于存儲(chǔ)和顯示三個(gè)學(xué)生的基本情況。

8、程序運(yùn)行結(jié)果：No. Name Sex Birthday000102 Zhangsan nan 1990-9-20000105 Lisi nan 1990-9-15000112 Wangwu nv 1990-3-109.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針結(jié)構(gòu)體變量在內(nèi)存中的起始地址稱為結(jié)構(gòu)體變量的指針。與結(jié)構(gòu)體變量的定義相似，指向結(jié)構(gòu)體變量的指針的定義也分直接定義和間接定義兩種方法，只需在指針變量前加指針運(yùn)算符”*”說(shuō)明為指針即可。例如：struct student *pointer 9.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針通過(guò)指向結(jié)構(gòu)體變量的指針來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體變量的成員，與直接使用結(jié)構(gòu)體變量的效果一樣。一般

9、地說(shuō)，如果指針變量pointer已指向結(jié)構(gòu)體變量student1（pointer=&student1），則以下三種形式等價(jià)：（1）student1.成員（2）pointer-成員 /*”-“為指向運(yùn)算符*/（3）(*pointer).成員 /* “*pointer”外面的括號(hào)不能??！*/ 9.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針例9.4 使用指向結(jié)構(gòu)體變量的指針來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體變量的各個(gè)成員。 #include”struct.h”struct student student1=“000102”,”Zhangsan”,”nan”,1990,9,20;main() struct student *pointe

10、r=&student1; printf(“No: %sn”, pointer-no); printf(“Name: %sn”, pointer-name); printf(“Sex: %sn”, pointer-sex); printf(“Birthday: %d-%d-%dn”, pointer-birthday.year, pointer-birthday.month, pointer-birthday.day); 9.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針9.4.2 指向結(jié)構(gòu)數(shù)組的指針如果指針變量pointer已指向某結(jié)構(gòu)數(shù)組，則pointer +1指向結(jié)構(gòu)數(shù)組的下一個(gè)元素，而不是當(dāng)前元素的下一個(gè)

11、成員。另外，如果指針變量pointer已經(jīng)指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量（或結(jié)構(gòu)數(shù)組），就不能再使之指向結(jié)構(gòu)體變量（或結(jié)構(gòu)數(shù)組元素）的某一成員。 9.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針例9.5使用指向結(jié)構(gòu)數(shù)組的指針來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)數(shù)組。 #include “struct.h”/*定義并初始化一個(gè)外部結(jié)構(gòu)數(shù)組student */struct student student23=“000102”,”Zhangsan”,”nan”,1990,5,20, “000105”,”Lisi”,”nan”,1990,9,15, “000112”,”Wangwu”,”nv”,1990,3,10 ;void main() struct

12、student *pointer=student2; /*沒(méi)有使用取地址運(yùn)算符”&”*/ int i; /*打印表頭*/ printf(No. Name Sex Birthdayn); /*輸出結(jié)構(gòu)數(shù)組內(nèi)容*/ for(i=0 ; ino, pointer-name, pointer-sex); printf(“%4d-%2d-%2dn”, pointer-birthday.year, pointer-birthday.month, pointer-birthday.day); 9.4 指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型數(shù)據(jù)的指針9.4.3 指向結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的指針作函數(shù)參數(shù)指向結(jié)構(gòu)體的指針變量與普通指針變量一樣既可以

13、作為函數(shù)的形參，也可以作函數(shù)的實(shí)參。被調(diào)用函數(shù)雖然不能改變實(shí)參指針變量的值，但可以改變實(shí)參指針變量所指向的結(jié)構(gòu)體變量的值。例9.6 用函數(shù)調(diào)用方式，改寫(xiě)例9.5：編寫(xiě)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的顯示函數(shù)display()，通過(guò)主函數(shù)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示。 9.5 用typedef定義已有類(lèi)型的別名typedef與#define有相似之處，但二者是不同的：前者是由編譯器在編譯時(shí)處理的；后者是由編譯預(yù)處理器在編譯預(yù)處理時(shí)處理的，而且只能作簡(jiǎn)單的字符串替換。定義已有類(lèi)型別名的方法如下：（1）按定義變量的方法，寫(xiě)出定義體；（2）將變量名換成別名；（3）在定義體最前面加上typedef。9.5 用typedef定義已有類(lèi)型的別

14、名例9.7 給實(shí)型float定義1個(gè)別名REAL。 typedef float REAL;void main() float f=12.3; REAL r=23.4; printf(“float f=%fn”,f); printf(“REAL r=%fn”,r); 9.5 用typedef定義已有類(lèi)型的別名例9.8對(duì)結(jié)構(gòu)體數(shù)組以姓名作為關(guān)鍵字按字母表順序排序程序運(yùn)行結(jié)果：Before sort:No. Name Sex Birthday000102 Zhangsan nan 1990- 5-20000105 Lisi nan 1990- 9-15000112 Wangwu nv 1990- 3

15、-10After sort:No. Name Sex Birthday000105 Lisi nan 1990- 9-15000112 Wangwu nv 1990- 3-10000102 Zhangsan nan 1990- 5-209.6 鏈表處理結(jié)構(gòu)指針的應(yīng)用9.6.1鏈表結(jié)構(gòu)一個(gè)單鏈表有若干個(gè)相同的節(jié)點(diǎn)組成，每個(gè)結(jié)點(diǎn)由2個(gè)部分組成： 數(shù)據(jù)域：存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)本身的信息。 指針域：指向后繼結(jié)點(diǎn)的指針。第一個(gè)叫表頭結(jié)點(diǎn)，表頭節(jié)點(diǎn)一般不存放數(shù)據(jù)；最后一個(gè)叫尾節(jié)點(diǎn)，尾結(jié)點(diǎn)的指針域置為”NULL（空）”，作為鏈表結(jié)束的標(biāo)志。9.6 鏈表處理結(jié)構(gòu)指針的應(yīng)用9.6.2 創(chuàng)建一個(gè)新鏈表9.6.3 對(duì)鏈表的插入

16、操作9.6.4 對(duì)鏈表的刪除操作9.7 共用體和枚舉類(lèi)型9.7.1 共用體使幾個(gè)不同的變量占用同一段內(nèi)存空間的結(jié)構(gòu)稱為共用體或聯(lián)合體。定義與結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的定義類(lèi)似 union 共用類(lèi)型名 成員列表; 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型3共用變量的定義與結(jié)構(gòu)體變量的定義類(lèi)似（1）間接定義先定義類(lèi)型、再定義變量例如，定義data共用類(lèi)型變量un1,un2,un3的語(yǔ)句如下： union data un1,un2,un3；（2）直接定義定義類(lèi)型的同時(shí)定義變量例如，union data int i; char ch; float f; un1, un2, un3; 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型共用變量占用的內(nèi)存空間，

17、等于最長(zhǎng)成員的長(zhǎng)度，而不是各成員長(zhǎng)度之和。例如，共用變量un1、un2和un3，在16位操作系統(tǒng)中，占用的內(nèi)存空間均為字節(jié)（不是2+1+4=7字節(jié)）。 共用變量的引用與結(jié)構(gòu)體變量一樣，也只能逐個(gè)引用共用變量的成員。例如，訪問(wèn)共用變量un1各成員的格式為：un1.i、un1.ch、un1.f。 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型特點(diǎn)（1）系統(tǒng)采用覆蓋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)共用變量各成員的內(nèi)存共享，所以在某一時(shí)刻，存放的和起作用的是最后一次存入的成員值。例如，執(zhí)行un1.i=1, un1.ch=c, un1.f=3.14后，un1.f才是有效的成員。（2）由于所有成員共享同一內(nèi)存空間，故共用變量與其各成員的地址相同。例

18、如，un1un1.iun1.chun1.f。（3）不能對(duì)共用變量進(jìn)行初始化（注意：結(jié)構(gòu)體變量可以）；也不能將共用變量作為函數(shù)參數(shù)，以及使函數(shù)返回一個(gè)共用數(shù)據(jù)，但可以使用指向共用變量的指針。（4）共用類(lèi)型可以出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)體類(lèi)型定義中，反之亦然。 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型9.7.2 枚舉類(lèi)型如果一個(gè)變量的值只有幾種可能，我們就可以用枚舉類(lèi)型來(lái)表示。就是將變量的值限制在枚舉出來(lái)的幾個(gè)值范圍內(nèi)，如果給它賦予了一個(gè)其它的值，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，便于檢查。1枚舉類(lèi)型的定義 enum 枚舉類(lèi)型名 取值表；例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat； 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型枚舉變量的定義與結(jié)構(gòu)體變量類(lèi)似（1）間接定義例如，enum weekdays workday;（2）直接定義例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat workday; 9.7 共用體和枚舉類(lèi)型說(shuō)明（1）枚舉類(lèi)型僅適應(yīng)于取值有限的數(shù)