第10章-結(jié)構(gòu)體與共用體課件

1、內(nèi)容回顧基本類型構(gòu)造類型指針類型空類型數(shù)組結(jié)構(gòu)體共用體數(shù)據(jù)類型上述數(shù)據(jù)類型名不符合書寫習(xí)慣怎么辦？存放相同類型的數(shù)據(jù)C程序要求每個變量都要有自己的數(shù)據(jù)類型。但是自己定義類型名（標(biāo)識符）一組類型不同的數(shù)據(jù)，怎么辦？第10章 結(jié)構(gòu)體與共用體自定義類型標(biāo)識符結(jié)構(gòu)體的定義與引用共用體的定義與引用10.1 自定義類型標(biāo)識符 C 語言可以通過 typedef 語句，定義自己的數(shù)據(jù)類型。實際上是給 C 現(xiàn)有類型重新起個名字，即自定義類型標(biāo)識符。typedef語句的格式：typedef 現(xiàn)有類型名 新類型名;C語言的類型符用戶定義的類型符例如：基本類型 typedef int INTEGER; typedef

2、 float REAL;數(shù)組 typedef int ARRAY100;typedef char * POINTER;int i;float x;INTEGER i ;REAL x;就可以寫成int a100,b100;char *pa,*pb;ARRAY a,b ;POINTER pa,pb;就可以寫成1、先按定義變量的方法寫出定義語句; 如: int a10;2、將變量名用新類型名替換； 如: int ARRAY10;3、再在最前面加typedef; 如: typedef int ARRAY10;4、然后就可以用新類型名定義變量。 如: ARRAY a,b,c; 用typedef定義新類型

3、的步驟注意： typedef 并不創(chuàng)建新的類型 結(jié)構(gòu)體導(dǎo)入 一組相同類型的數(shù)據(jù)我們可以用數(shù)組來處理，但是在實際應(yīng)用中，經(jīng)常有一些既有聯(lián)系，類型又不同的數(shù)據(jù)需要一起處理。如：學(xué)生的基本信息 字段： 學(xué)號 姓名 性別 地址 成績類型： long char char char float C語言允許用戶按自己的需要將不同的基本類型構(gòu)造成一種特殊類型，即結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體的操作分為4步：根據(jù)需要先定義結(jié)構(gòu)體類型；然后通過定義的類型定義結(jié)構(gòu)體變量(數(shù)組、指針)；結(jié)構(gòu)體變量(數(shù)組、指針)賦值（址）；引用結(jié)構(gòu)體變量(數(shù)組、指針) 。11.2 結(jié) 構(gòu) 體 定義結(jié)構(gòu)體類型格式：struct 結(jié)構(gòu)名 數(shù)據(jù)類型 成員1

4、 ； 數(shù)據(jù)類型 成員2 ； 數(shù)據(jù)類型 成員n ； ;結(jié)構(gòu)體標(biāo)志。用標(biāo)識符命名的結(jié)構(gòu)類型名。結(jié)構(gòu)類型中所含的成員及其類型。再如定義學(xué)生結(jié)構(gòu)體：struct student long num ;/*學(xué)號*/ char name20 ; /*姓名*/ char sex ; /*性別*/ int age ; /*年齡*/ float score ; /*成績*/ ;如：日期結(jié)構(gòu)體類型struct date int month; int day; int year;或：struct date int month, day, year ;此處分號不能省略;結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存結(jié)構(gòu)long num;char nam

5、e20 ；char sex；int age；float score；20B1B4B4B4B 為了加快cpu的存取速度，VC+編譯器在處理數(shù)據(jù)時經(jīng)常把結(jié)構(gòu)體成員的大小按照4或8的倍數(shù)計算，此即數(shù)據(jù)對齊?；镜脑瓌t：按成員類型大小從小到大聲明。 經(jīng)上面定義之后：struct student 和int , float 等標(biāo)準(zhǔn)類型標(biāo)識符一樣可用來定義變量、數(shù)組、指針變量等如： 學(xué)生基本情況 struct student long num；char name20；char sex； int age； struct date birthday；float score； ;struct student lo

6、ng num；char name10；char sex； int age； struct date int year; int month; int day; birthday；float score； ;結(jié)構(gòu)體嵌套：一個結(jié)構(gòu)體成員可以又是一個結(jié)構(gòu)體變量。 定義結(jié)構(gòu)變量 定義結(jié)構(gòu)只是確定該結(jié)構(gòu)體類型的名稱、成員及成員的類型。必須通過結(jié)構(gòu)體類型定義變量，才能賦值并使用。結(jié)構(gòu)體變量的4種定義方式：先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量。struct student long num ; char name20 ; int age ; char add30 ; float score ; ;struct

7、 student std1, *pst, pers3;用struct student 類型說明3個變量。定義結(jié)構(gòu)類型的同時定義結(jié)構(gòu)體變量。 struct student long num；char name20；char sex；int age；float score； std1, *pst, pers3;直接定義結(jié)構(gòu)體變量。struct long num；char name20；char sex；int age；float score； std, *pstd, pers3；說明： 無結(jié)構(gòu)體名。 注意類型和變量的區(qū)別。 成員可單獨使用。如：std.age=20用typedef將結(jié)構(gòu)體類型定義新

8、類型，再定義變量。typedef struct student long num；char name20；char sex；int age；float score； STREC;此處分號不能省略STREC std，*pstd, pers3 ；定義變量定義新類型1、結(jié)構(gòu)體變量的初始化例如：結(jié)構(gòu)體變量名=初值;注意：初值的個數(shù)、順序、類型應(yīng)與成員說明一致 結(jié)構(gòu)體變量(數(shù)組、指針)的初始化結(jié)構(gòu)變量(數(shù)組、指針)可以在說明時賦初值，稱為初始化。格式：struct student std=20001，Li Li，M，19，85；2、結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化struct 結(jié)構(gòu)體名 *結(jié)構(gòu)體數(shù)組名 =初始數(shù)據(jù);s

9、truct student pers3= 20001, Sun Lin, M, 19 ,85, 20002, Li Si, W, 19, 85, 20003, John, M, 19, 85 ；格式：例如：前面4種定義形式均可在定義時對結(jié)構(gòu)體進行初始化。多項數(shù)據(jù)之間用逗號隔開。 結(jié)構(gòu)體數(shù)組相當(dāng)于一個廣義的二維數(shù)組，結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化與二維數(shù)組的初始化類似。 3、結(jié)構(gòu)體指針的初始化struct 結(jié)構(gòu)體名 *結(jié)構(gòu)體指針變量名=&同類結(jié)構(gòu)體變量名 struct student std, *sp=&std ；格式1：例如：struct 結(jié)構(gòu)體名 *結(jié)構(gòu)體指針變量名=同類結(jié)構(gòu)體數(shù)組名 格式2：struc

10、t student pers3,sp=pers；例如：舉例：定義結(jié)構(gòu)體時初始化#include stdio.hmain() struct student long num; char name20; char *sex; int age ; char addr30 ; wang = 200989001,“王五,女,20,上海 ; printf(num=%ld, name=%s, sex=%s, age=%d, addr=%s n, wang.num , , wang.sex , wang.age , wang.addr);源代碼 結(jié)構(gòu)體變量的引用 方式1：結(jié)構(gòu)體變量名.成員

11、名方式2：(*指針變量名).成員名方式3：指針變量名-成員名1、結(jié)構(gòu)體成員的引用（3種方式）若有：struct student std,pers3,*sp=&std；則 std.num=10101;等價于 sp-num=10101；std.sex=M;等價于 (*sp).sex=M；std.score=75+8;等價于 (*sp).score=75+8；std.age+;等價于 sp-age+；. 成員引用運算符-指向成員運算符（1）對于結(jié)構(gòu)體類型數(shù)組，要遵循數(shù)組元素的引用原則（ 或*）和結(jié)構(gòu)體成員的引用原則（.或-）。引用結(jié)構(gòu)體成員時的注意事項：pers2.age或(pers+2)-age或

12、(*(pers+2).2或sp-name2或（*sp）.如：pers數(shù)組的第2個元素的成員age如：成員name數(shù)組的第2個元素（2）對于結(jié)構(gòu)體嵌套，只能引用最低層的成員。 引用結(jié)構(gòu)體成員時的注意事項：struct student long num；char name10；char sex； int age； struct date int year; int month; int day; birthday；float score； std;如:引用結(jié)構(gòu)體變量std中的出生月份std.birthday.monthsp-birth

13、day.month(*sp).birthday.month注意：由外向內(nèi)逐層引用，每層之間用點號“.”分隔。（3）可以對變量、數(shù)組元素及其成員進行取地址運算取結(jié)構(gòu)體變量的地址為： &結(jié)構(gòu)體變量名 如：&std取結(jié)構(gòu)體成員的地址為： &結(jié)構(gòu)體變量名.成員 如：&std.age（4）成員運算符“.”和指向運算符“-”的優(yōu)先級最高，結(jié)合性自右向左。+sp-num等價于+(sp-num)sp-num+等價于(sp-num)+即成員num的值自增(+sp)-num sp指向下一個元素，再取出該元素成員num的值 (sp+)-num 先取出sp所指元素成員num的值，再指向下一個元素。（5）成員運算符的優(yōu)

14、先級高于地址運算符(*sp).name 不同于*、*sp-name若有struct student std=20001,John,M,19,85,*sp=&std;則*(*sp).name)值為John 而* 錯誤但*sp-name值為c（6）結(jié)構(gòu)體指針只能指向同類結(jié)構(gòu)體，不能指向結(jié)構(gòu)體成員若有STREC std，*pstd, pers3; 則sp=&pers2.num 錯誤#include stdio.hmain( ) struct studentlong num;char name20;char sex;float score; s1=20001,Li Li,M

15、,85;struct student s2;float sum, ave;scanf(%ld %s %c %f,&s2.num,,&s2.sex,&s2.score);sum=s1.score+s2.score;ave=sum/2;printf(NOtNAMEtSEXtSCOREn);printf(%ldt%st%ct%5.1fn,s1.num,,s1.sex,s1.score);printf(%ldt%st%ct%5.1fn,s2.num,,s2.sex,s2.score);printf(sum=%5.1ftave=%5.1fn,sum,ave);定

16、義結(jié)構(gòu)體student，并初始化變量s1即第1個學(xué)生信息。定義變量s2、sum、ave【例10.1】 結(jié)構(gòu)體類型變量的引用示例：求兩個學(xué)生總成績及平均成績輸入第2個學(xué)生信息計算這兩個學(xué)生的總成績、平均成績輸出標(biāo)題信息輸出這兩個學(xué)生信息輸出其總成績、平均成績例10.1（源代碼）#include stdio.h#define N 10main( ) struct student int num; float score; studN;float ave=0,max;int i, k=0;printf(input: num, name, score);for(i=0; iN; i+) scanf(%

17、ld,%f,&studi.num,&studi.score);ave=ave+studi.score; ave=ave/N;max=stud0.score;for (i=1; iN; i+)if(maxnum);printf(%st%st%sn,,(*sp).name, sp-name); printf(%5.2ft%5.2ft%5.2fn,stu1.score,(*sp).score ,sp-score);【例10.3】結(jié)構(gòu)體指針變量的應(yīng)用：求N個學(xué)生最高分及平均成績例10.3（源代碼）勘誤：P235 sp前加星號#include stdio.hstruct student

18、long num;char name20;float score;struct student stu3= 20001,Li Li,85,20002,Wu an,78,20003,Ma Lin,69;main( )struct student *p;printf(學(xué)號t姓名t成績n);for(p=stu;pnum,p-name,p-score);【例10.4】結(jié)構(gòu)體指針變量的應(yīng)用：求N個學(xué)生最高分及平均成績例10.4（源代碼）學(xué)號姓名成績20001Li Li85.00000020002Wu an78.00000020003Ma Lin69.000000輸出結(jié)果：2. 對結(jié)構(gòu)體類型變量的整體賦值

19、同種類型的結(jié)構(gòu)體變量之間可以進行整體賦值操作。例如：struct studentlong num； char name20： char sex； int age； float score； std1, std2=11011, Yang Lin, M, 18, 89；std1=std2; 實際上是將std2的成員分別賦給std1中對應(yīng)的同名成員。 函數(shù)之間結(jié)構(gòu)體變量的數(shù)據(jù)傳遞3種傳遞方式： 用結(jié)構(gòu)體變量的成員作參數(shù) 結(jié)構(gòu)體變量的成員可以看做普通變量。 用指向結(jié)構(gòu)體的指針作參數(shù) 結(jié)構(gòu)體變量的整體雙向傳遞，形參的改變會影響到實參。 用結(jié)構(gòu)體變量的整體作參數(shù) 結(jié)構(gòu)體變量的整體單向傳遞，形參的改變不會影

20、響到實參。 例題10.5例題10.6例題10.7傳遞整體傳遞成員6. 用指針處理鏈表 鏈表作為一種常用的、能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)存儲分配的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是二級公共基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分的要點之一。 鏈即用指針連接數(shù)據(jù)結(jié)點。本節(jié)重點講述單鏈表，其模型如下： a1anhead（1）頭指針head指向鏈表的首結(jié)點。（2）每個結(jié)點由2個域組成：數(shù)據(jù)域存儲結(jié)點本身的信息。指針域指向后繼結(jié)點的指針。（3）尾結(jié)點的指針域置空（ NULL ），作為鏈表結(jié)束的標(biāo)志數(shù)據(jù)域 指針域1鏈表概述a1a2anhead語言對鏈表結(jié)點的結(jié)構(gòu)描述 在語言中，用結(jié)構(gòu)類型來描述結(jié)點結(jié)構(gòu)。例如： struct slist int data;/*數(shù)據(jù)域

21、*/ struct slist *next;/*指針域*/ ;typedef struct slist SLIST;用于動態(tài)分配空間的3個標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)（stdlib.h)malloc(size); 在內(nèi)存的動態(tài)區(qū)申請1個長度為size的存儲單元calloc(n,size); 在內(nèi)存的動態(tài)區(qū)申請n個長度為size的存儲單元free(*ptr); 釋放由ptr指向的存儲單元2. 鏈表的建立例10.8 編寫一個creat( )函數(shù)用于建立一個有5名學(xué)生基本數(shù)據(jù)的單向鏈表。其算法步驟為：(1) 定義一個描述學(xué)生基本數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體類型。(2) 定義三個指向結(jié)構(gòu)體的指針p，q和head。其中head為頭指針；p

22、為當(dāng)前結(jié)點的指針；q為當(dāng)前鏈表的表尾結(jié)點指針。(3) 建立第一個結(jié)點(4) 建立其它節(jié)點并完成與當(dāng)前鏈表的鏈接。重復(fù)步驟（4）就可以完成鏈表的建立。#define N 5#define LEN sizeof(STUD)struct studentint num； float score； struct student *next；typedef struct student STUD ； /* 第（1）步 */STUD *creat( )STUD *head，*p，*q；/* 第（2）步 */ int i； p=( STUD *)malloc(LEN)； scanf(%d，%f，&p-num，

23、&p-score)； p-next=NULL； head=p； q=p； /* 第（3）步 */ for(i=1；inext=NULL； scanf(%d，%f，&p-num，&p-score)； q-next=p； q=p； /* 第（4）步 */ return(head)；3. 鏈表的輸出例10.9 編寫輸出鏈表的函數(shù)print( ) 通過單鏈表的頭指針，首先找到鏈表的第一個結(jié)點；然后順著結(jié)點的指針域?qū)⑺阉鞯降拿總€節(jié)點的數(shù)據(jù)域的值輸出void print(STUD *head) STUD *p； p=head； while(p!=NULL) printf(%d，%fn，p-num，p-sc

24、ore)； p=p-next； /*指針移向下一個結(jié)點*/ 4. 鏈表的刪除例10.10 編寫函數(shù)delete( )實現(xiàn)鏈表的刪除操作基本思路： 通過單鏈表的頭指針，首先找到鏈表的第一個結(jié)點；然后順著結(jié)點的指針域找到學(xué)號為num的結(jié)點，修改其前一個節(jié)點的指針域的值，使他指向他的下一個結(jié)點。q-next=p-next;free(p);STUD *delete(STUD *head，int num)STUD *p，*q； if(head=NULL) printf(list null！）；return(0)； p=head； while(num!=p-num & p-next!=NULL)* p指向

25、的不是要找的結(jié)點，并且后面還有結(jié)點* q=p；p=p-next； *向后移一個結(jié)點* if(num=p-num) *找到了待刪結(jié)點* if(p=head) head=p-next；* 待刪的是第一個結(jié)點 * else q-next=p-next；* 待刪的不是第一個結(jié)點 * printf(delete ：%dn，p-num)； free(p)； else *沒有找到待刪結(jié)點* printf(%ld not been found！n，num)； return(head)；5. 鏈表的插入例10.11 編寫插入結(jié)點的函數(shù)insert( )，實現(xiàn)在有序鏈表中結(jié)點的插入操作（假設(shè)鏈表按照num（學(xué)號）

26、從小到大順序排列）?；舅悸罚?通過單鏈表的頭指針，首先找到鏈表的第1個結(jié)點；然后順著結(jié)點的指針域找到值為x的節(jié)點，然后將新結(jié)點y插入。q-next=p;r-next=q;STUD *insert(STUD *head，STUD *stud) STUD *p，*q，*p0； p=head； /* 設(shè)置掃描指針p */ p0=stud； *p0指向要插入的結(jié)點* if(head=NULL） *原來是空表* head=p0；p0-next=NULL； else while(p0-nump-num) & (p-next!=NULL) q=p；pp-next； if(p0-numnum) if(hea

27、d=p)headp0；*插到原來第一個結(jié)點之前* else q-next=p0； *插到q指向的結(jié)點之后* p0-next=p； else p-next=p0；p0-next=NULL；*插到最后的結(jié)點之后* return（head）；例10.12 編寫主函數(shù)調(diào)用以上各函數(shù)STUD *creat( )；void print(STUD *head)；STUD *delete(STUD *head，int num)；STUD *insert(STUD *head，STUD *stud)；main( ) STUD *head ，*stu； int del_num； printf(input reco

28、rds ：n)； head=creat( )； * 建立單鏈表，返回頭指針 * print(head)； *輸出鏈表中全部結(jié)點數(shù)據(jù)域的值* printf(input the deleted number:)； scanf(%d，&del_num)；*輸入要刪除的學(xué)號* while(del_num!=0) head=delete(head，del_num)；* 返回刪除結(jié)點后鏈表的頭指針 * print(head)； printf(input the deleted number:)； scanf(%d，&del_num)；*輸入要刪除的學(xué)號* printf(input the inserted

29、 record：n)； stu=(STUD *)malloc(LEN)； scanf(%d，%f，&stu-num，&stu-score)；*輸人要插入的記錄* while(stu-num!=0) head=insert(head，stu)；*返回插入新結(jié)點后的鏈表頭指針* print（head）； printf(input the inserted record：n)； stu=( STUD *)malloc(LEN)； scanf(%d，%f，&stu-num，&stu-score)；*輸人要插入的記錄* 共用體是指不同類型的數(shù)據(jù)可以在不同的時間內(nèi)使用共同的內(nèi)存單元。盡管這些在內(nèi)存中占的字

30、節(jié)數(shù)不同，但都從同一起始地址開始存放。而且是在不同的時間內(nèi)去使用該內(nèi)存單元。 共用體實際上是C語言提供的一種覆蓋技術(shù)。10.3 共 用 體 char sexshort num float score 共用體的定義、使用形式同結(jié)構(gòu)體相似。 union 共用體名 類型名1 共用體成員名表1； 類型名2 共用體成員名表2； 類型名n 共用體成員名表n；;1. 共用體類型的定義 union student int num； char sex； float score； union student stu1，stu2； typedef union int num； char sex； float sco

31、re； UN； UN s1，s2； union int num； char sex； float score； stu1，stu2； union student int num； char sex； float score； stu1，stu2；2. 共用體變量的定義3. 共用體變量的引用方式共用體的使用也與結(jié)構(gòu)體相同，用&取共用體的地址，用“. ” 或“-”訪問共用體成員。例如： stu1.num（引用共用體變量中的整型變量num） stu1.sex （引用共用體變量中的字符變量sex） stu1.score（引用共用體變量中的實型變量score） 1、同一個內(nèi)存段可以用來存放幾種不同類型的

32、成員，但在每一瞬時只能存放其中一種。 2、共用體變量中起作用的成員是最后一次存放的成員，在存入一個新的成員后原有的成員就失去作用。如有以下賦值語句： stu1.num=101； stu1.sex=F； stu1.score=89.5；在完成以上三個賦值運算以后，只有stu1.score是有效的，stu1.num和stu1.sex已經(jīng)無意義了。共 用 體 使 用 說 明3、共用體變量的地址和它的各成員的地址都是同一地址4、不能對共用體變量名賦值，也不能企圖引用變量名來得到成員的值，也不能在定義共用體變量時對它初始化。5、不能把共用體變量作為函數(shù)參數(shù)，也不能使函數(shù)帶回共用體變量，但可以使用指向共用

33、體變量的指針（與結(jié)構(gòu)體變量這種用法相仿）。6、共用體類型可以出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)體類型定義中，也可以定義共用體數(shù)組。反之，結(jié)構(gòu)體也可以出現(xiàn)在共用體類型定義中，數(shù)組也可以作為共用體的成員。例如: struct date int day; int month; int year; union int sh1; float sh2;sh; a;舉 例例 10.13 分析下列程序的運行結(jié)果 main() union char c2; int k;r; r.c0=2; r.c1=0; r.k=20; printf(%d,%d,%dn,r.k,r.c0,r.c1);20,20,0【例10.14】分析下列程序的輸出結(jié)

34、果 union as int a; int b; s3,*p;main() int n=1,k; for(k=0;ka,+p-a);3,3+p-a, p-a);3,2+p-a, +p-a);4,3共用體與結(jié)構(gòu)體的區(qū)別struct exam int a ; float b ; char c ; x ;xabcunion exam int a ; float b ; char c ; x ;xb ac 結(jié)構(gòu)變量的每個成員有獨立的內(nèi)存單元，而共用體變量的成員以最大的成員開辟單元后，所有成員共用該單元。sizeof (struct exam)10.4 枚 舉 類 型枚舉類型的定義格式：enum 枚舉類型標(biāo)識符 枚舉元素表列；例如：enum daysun，mon，tue，wed，thu，fri，sat； 以上定義了一個枚舉類型enum day，有個枚舉元素?？梢杂么祟愋蛠矶x變量。enum day workday； workday被定義為枚舉變量，它的值只能是sun到sat之一?？梢杂猛ǔ＝o變量賦值的方法給枚舉變量賦值。 例如：workday=mon；當(dāng)然，也可以直接定義枚舉變量，如：enum sun，mon，tue，wed，thu，fri，satworkday；說 明（1）對枚舉類型的定義和枚舉變量的使用，其