C语言程序设计3.ppt

第十一章 结构体与共用体,结 构 体,共 用 体,枚 举 类 型,用户自定义类型,结 构 体,定义结构体变量的方法,结 构 体 变 量 的 引 用,结 构 体 变 量 的 初 始 化,结 构 体 数 组,指向结构体数据的指针,用 指 针 处 理 链 表,如： struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; ; struct student student1,student2;,1、 先定义（声明）结构体类型，再定义变量名,定义结构体类型变量的方法,struct 结构体类型名 成员表列 ； struct 结构体类型名 变量名;,结构体类型名,结构体变量名,说明： （1）结构体变量后，系统会为之分配内存单元，所分配 单元数为各个成员项所需存储单元数的总和。 （2）将一个变量定义为一个标准类型（基本数据类型） 与定义为结构体类型不同在于后者不仅要求指定变 量为结构体类型，而且要求指定为某一特定的结构 体类型（如struct student）。 （3）如果程序规模比较大，往往将对结构体类型的声明 集中放到一个文件（以.h为后缀的“头文件”）中。,2、 在声明类型的同时定义变量,如： struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; student1,student2;,struct 结构体类型名 成员表列 变量名表列；,3、直接定义结构体类型变量,struct 成员表列 变量名表列；,如： struct int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; student1,student2;,关于结构体类型的几点说明：,（1）类型与变量是不同的概念，对结构体变量来说，在定 义时一般先定义一个结构体类型，然后定义一个变量 为该类型。只能对变量赋值、存取或运算，而不能对 一个类型赋值、存取或运算。在编译时，对类型是不 分配空间的，只对变量分配空间。,（2）对结构体中的成员（即“域”），可以单独使用， 它的作用与地位相当于普通变量。,（4）成员名可以与程序中的其他变量名相同，二者不 代表同一对象。,（3）成员也可以是一个结构体变量。,struct date int month; int day; int year; ;,struct student int num; char name20; char sex; int age; struct date dirthday; char addr30; student1,student2;,结构体变量的引用,1、引用方式为： 结构体变量名成员名 “ . ” 是成员（分量）运算符，它在所有运算符中优先级最高，用于对结构体变量中各个成员项的引用 如已定义student1为结构体变量并且它们已有值，则引用各个成员项： student.sex 注意： 不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出，对结构体变量进行引用时，只能对结构体变量中的各个成员分别引用，不能这样引用： printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%sn”,student1);,2、 如果成员本身又属于一个结构体类型，则要用若干个 成员运算符，一级一级地找到最低的一级的成员。只 能对最低级的成员进行赋值或存取以及运算。 3、 对成员变量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）。 4、 可以引用成员的地址，也可以引用结构体变量的地址。,结构体变量的初始化,对结构体变量进行初始化。 例如： struct student long int num; char name20; char sex; char addr20; a=89031，“Li Lin”,M,”123 Bejing Road”； main() printf(“No.:%ldnname:%snsex:%cnaddress:%sn”,a.num,,a.sex,a.addr); ,结 构 体 数 组,1、 一个结构体变量中可以存放一组结构体类型的数据，就是结构体数组。 2、 结构体数组中每个数组元素都是一个结构体类型的数据，它们都分别有各自的各个成员（分量）项。 3、 结构体数组的定义和定义结构体变量的方法相仿，只需说明其为数组即可。,struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; ； struct student stu3; 数组各元数在内存中连续存放,结 构 体 数 组 的 定 义,struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu3=10101,”Li Lin”,M，18，87.5，“103 Bejing Road”,10102,”Zhang Fun”,M,19,99”130 Shanghai Road”,10104,”WangMin”,F,20,78.5,”1010 Zhongshan Road”;,结 构 体 数 组 的 初 始 化,各元素在内存中连续存放 情况示意图见教材P287图11.5,说明： 定义数组stu时，元素个数可以不指定，写成以下形式： stu =,; 编译时，系统会根据给出初值的结构体常量的个数来确定数组元素的个数。 结构体数组初始化的一般形式是在定义组的后面加上：=初值表列；,结构体数组应用举例 P287 11.2,指向结构体类型数据的指针,指向结构体变量的指针变量 #include ”string.h” main() struct student long int num; char name20; char sex; float score; ; struct student stu_1; struct student *p; p= ,( *p ).num ( *p ).name ( *p ).sex ( *p ).score,p-num p-name p-sex p-score,说明： 对结构体数组中某个元素中的各个成员项 以下三种形式等价： （1） 结构体变量.成员名； （2）(*p).成员名； （3）p-成员名,指向结构体数组元素的指针，如： struct student int num; char name20; int age; ； char sex; struct student stu3= 10101,”Li Lin”,M,18,10102,”Zhang Fun”,M,19,10104,”WangMin”,F,20; main() struct student *p; printf(“No. Name sex agen”); for (p=stu; pnum,p-name,p-sex, p-age); ,将一个结构体变量的值传给另一个函数的两个方法： 1 用结构体变量的成员作参数。 2 用指向结构体变量（或数组）的指针作实参，将结构体变量（或数组）的地址传给形参。,用结构体变量和指向结构体的指针作函数参数,说明： 把一个完整的结构体变量作为参数传递，虽然合法，但 要将全部成员值一个一个传递，费时间又费空间，开销大， 如果结构体类型中的成员很多，或有一些成员是数组，则程 序运行效率会大大降低。在这种情况下，用指针作函数参数 比较好，能提高运行效率。,例题 11.5 11.6 P292 P293,用 指 针 处 理 链 表,1 链表是一种常见的重要的数据结构，是动态地进行存储 分配的一种结构。 2 链表根据需要开辟内存单元，不会浪费内存。 3 链表有一个“头指针”变量，存放一个地址，该地址指向 一个元素。链表中每一个元素称为“结点”，每个结点都 应包括两个部分：用户需要的实际数据和下一个结点的 地址。 4 链表中各元素在内存中可以不是连续存放的。 5 链表的数据结构必须利用指针变量才能实现。,链表中的各个元素称为结点 链表的实现需要指针和结构体变量 链表的特点是： （1）头指针变量head指向链表的首结点。 （2）每个结点由2个域组成： 1）数据域存储结点本身的信息。 2）指针域指向后继结点的指针。 （3）尾结点的指针域置为“NULL（空）”，作为链表结束的标志。,结点的结构可以如下定义 struct student int num; float score; struct student *next; ,建立和输出一个简单的链表的程序可以如下： 例 11.7 P295,#define NULL 0 struct student long num; float score; struct student *next; ; main() struct student a,b,c,*head,*p; a.num=99101; a.score=89.5; b.num=99103; b.score=90; c.num=99107; c.score=85; head= ,C语言提供的三种动态开辟和释放存储单元的库函数： 1、 Malloc(size) 在内存的动态存储区中分配一个 长度为size的连续空间。 2、 Calloc(n,size) 在内存的动态区存储中分配n 个长度为size的连续空间。 3、 Free(ptr) 释放由ptr指向的内存区。,注意：ANSI标准要求动态分配系统返回void指针。所以 在使用的时候要注意，需要用强制类型转换的方法把void 指针换成所需要的类型。,例如： 有以下程序 #include main() char *p,*q; p=(char *)malloc(sizeof(char)*20); q=p; scanf(“%s%s“,p,q); printf(“%s%sn“,p,q); 若从键盘输入：abc def，则输出结果是_。 A) def def B) abc def C) abc d D) d d,1、建立动态链表 例11.8 写一函数建立一个有3名学生数据的单向动态链表。 算法：,2、输出链表 例11.9 编写一个输出链表的函数print。 算法：,3、对链表的删除操作 例11.10 写一函数以删除动态链表中指定的结点。 算法：,4、对链表的插入操作 例11.11 写一函数在动态链表中插入一个结点。 算法：,“共用体”类型变量的定义形式为： union 共用体名 成员表列 变量表列；,共 用 体,概念 将几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中，使用覆盖技术，几个变量互相覆盖，种是几个不同的变量共占同一段内存的结构，称为“共用体“类型的结构。,共用体类型名,例 11.12 P311 共用体类型数据的运用,例如，定义data共用类型变量un1,un2,un3的语句如下：,union data int i; char ch; float f; un1, un2, un3;,或者： union data int i; char ch; float f; ； union data un1,un2,un3；,共用变量占用的内存空间，等于最长成员的长度，而不是各成员长度之和。 例如，共用变量un1、un2和un3，在16位操作系统中，占用的内存空间均为字节（不是2+1+4=7字节）,共用变量的引用与结构变量一样，也只能逐个引用共用变量的成员 例如，访问共用变量un1各成员的格式为：un1.i、un1.ch、un1.f。,共用体类型数据的特点： 1、同一个内存可以存放几种不同类型的成员，但在每一瞬 时只能存放其中一种，而不是同时存放几种。 2、共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，在 存入一个新的成员后原有的成员就失去作用。 例如：若有以下赋值 un1.i=1; un1.ch=a; un1.f=1.5; 则最后只有un1.f有效。,共 用 体 变 量 的 引 用 方 式,引用时应注意： 1、先定义了共用体变量才能引用它。 2、不能只引用共用体变量，必须引用共用体变量中的成员。,3、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，也不能企图引用变量名来 得到成员的值，又不能在定义共用体变量时对它初始 化。 5、不能把共用体变量作为函数参数，也不能使函数带回 共用体变量，但可以使用指向共用体变量的指针（与 结构体变量这种用法相仿）。 6、共用体类型可以出现在结构体类型定义中，也可以定 义共用体数组。反之，结构体也可以出现在共用体类 型定义中，数组也可以作为共用体的成员。,枚 举 类 型,定义枚举类型用enum开头： enum weekdaysun,mon,tue,wed,thu,fri,sat; enum weekday workday, week_end;,枚举类型,枚举类型变量,说明： 1、“枚举类型”是指将变量的值一 一列举出来，变量的 值只限于列举出来的值的范围内； workday=mon; week_end=sun; 2、在C编译中，对枚举元素按常量处理，故称枚举常量， 不能另外对它们赋值；,2、枚举元素作为常量，它们是有值的，C语言编译按定 义时的顺序使它们的值为0，1，2； 如： printf( “%d”, workday ); /* 输出结果为1 */ 枚举元素的值也可以有程序员指定，如： enum weekday=sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat; 此时，tue的值为2，wed的值为3，sat的值为6,3、枚举值可以用来做判断比较； 如：if( workday= =mon ) if( workdaysun ) 4、一个整数不能直接赋给一个枚举变量 如：workday=2; 是错误的; 应先进行强制类型转换， workday=( enum weekday )2;,例 11.13 P313 枚举类型数据的运用,用 typedef 定 义 类 型,说明： 1、用typedef可以定义各种类型名，但不能用来定义变量。用 typedef可以声明数组类型、字符串的类型，使用比较方便。 2、用typedef只是对已经存在的类型增加一个类型名，而没有 创造新的类型。,除了可以直接使用C提供的标准类型名（如int,char, float,double,long等）和自己声明的结构体、共用 体、指针、枚举类型外，还可以用typedef定义新的 类型名来代替已有的类型名。 例如： typedef int INTERGER;,3、typedef与#define有相似之处，但事实上不同。