C语言程序设计教学课件：第10章 结构体与共用体

1、共 50 页 第 1 页第十章C语言程序设计结构体与共用体共 50 页 第 2 页本章要点 掌握结构类型数据的定义和引用； 了解共用体类型数据的定义和引用。共 50 页 第 3 页10.1 结构体类型 如果将这些属性分别定义为互相独立的简单变量，则难以反映相互间的内在联系(同一个学生的属性) 可采用结构体数据结构描述上述信息,将不同类型的数据组合成一个有机的整体，这些数据是相互联系的。问题：结构是逻辑上相互联系的一组分量的集合。结构中的分量可以是不同类型的数据，结构中的分量称为结构的成员一个学生有学号/姓名/性别/年龄/地址等属性在使用结构之前，首先要对结构的组成进行描述，称为结构的定义。结构

2、定义说明了该结构的组成成员，以及每个成员的类型。共 50 页 第 4 页10.1.1 结构体类型的定义例:struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30;；定义一个结构体类型的一般形式为：struct 结构体类型名 成员表列 ；对各成员都要进行类型说明；成员名定名规则与变量名同。共 50 页 第 5 页10.1.2 结构体变量的定义方法一：先定义结构体类型再定义变量名struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30;；st

3、ruct student student1, student2;定义studet1和sudent2为struct student类型变量不能只指定一个变量为“struct型”而不指定结构体名共 50 页 第 6 页方法二：在定义类型的同时定义变量，如：struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30;student1, student2;一般形式：struct 结构体名 成员表列 变量名表列；共 50 页 第 7 页方法三：直接定义结构类型变量。其一般形式是：struct 成员表列 变量名表列；此时，不出现结

4、构体名共 50 页 第 8 页几点说明：1. 类型与变量是不同概念，不要混淆；2. 结构体中的成员，可以单独使用，其作用与地位相当于普通变量；3. 结构体成员也可以是一个结构体变量；形成结构类型嵌套。struct date int month; int day; int year; ;struct student int num; char name20; int age; struct date birthday;student1,student2;4. 成员名可以与程序中的变量名相同，二者不代表同一对象。5. C只对变量分配单元，不对类型分配存储单元。共 50 页 第 9 页可用符号常量代

5、表一个结构体类型，如：#define STUDENT struct studentSTUDENT int num; char name20; char sex; int age; char addr30;这样，可直接用STUDENT定义变量，如：STUDENT student1, student2;此时，不必再写关键字struct共 50 页 第 10 页10.1.3 结构体变量的引用规则：不能将一个结构体变量作为一个整体进行赋值和输出；只能对其各个成员分别输出 引用形式为：结构体变量名.成员名printf(“”,student1);printf(“ %d”, student1.num); 输

6、出 10010错！正确！2 . 若成员本身又属于一个结构体类型，只能对最低级的成员进行赋值、存取以及运算。 如：student1.birthday.year共 50 页 第 11 页（接上）3. 对成员变量可以象普通变量一样进行各种运算，如： sumage=student1.age+student2.age;4. 可以引用成员的地址，也可以引用结构体变量的地址,如 scanf(“%d”,&student1.num); printf(“%o”,&student1); scanf(“%d,%s,%c,%d,%s”,&student1);错！输入student1.num的值输出student1的首地

7、址共 50 页 第 12 页 10.1.4 结构体变量的初始化 struct student long int num; char name20; char sex; char addr20;a=9801,”Wang hong”,W,”2 Linggong Road”;main( )printf(“No.:%ldnname:%snsex:%cnaddress:%sn”,a.num,,a.sex,a.addr);运行结果为：No.:9801name:Wang hongsex:Waddress:2 Linggong Road共 50 页 第 13 页10.2 结构体数组 在结构体中使用

8、数组类型作为结构的一个成员； 用结构体类型作为数组元素的基类型构成数组。结构与数组的关系例：struct student int xh; char xm14; char xb; float sx; xscj96;96个元素都具有结构数据类型共 50 页 第 14 页结构体数组是一个数组，数组中的每一个元素都是结构类型。说明结构数组的方法：先定义一个结构，再用结构类型说明一个数组变量。例：为记录100个人的基本情况，说明一个有100个元素的数组。数组的基类型为结构. struct person char name 30; char sex; struct date birthday man100

9、;man就是有100个元素的结构数组，数组的每个元素为 person 型。10.2.1结构体数组的定义共 50 页 第 15 页例如:struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; struct student stu3;struct student int num; stu3;或struct int num; stu3;一般形式:struct 结构体类型名 元素个数 ;struct 结构体类型名 结构体数组名;共 50 页 第 16 页10.2.2 结构体数组的引用访问结构体数组中的具体元素，必须遵守数

10、组使用的规定按下标进行访问。要访问结构体数组中某个具体元素下的成员，又要遵守有关访问结构成员的规定 使用“.”访问运算符和成员名共 50 页 第 17 页strcpy ( , Fangjin” );man3.sex = M;man3.birthday.year = 1963;man3.birthday.month = 9;man3.birthday.day = 13;例如：要将数组man中的3号元素赋值为：Fangjin, M, 1963, 9, 13，使用下列语句：为数组中一个元素的一个成员赋值共 50 页 第 18 页结构数组存放在连续的内存区域中，所占内存大小为结构类型

11、的大小乘以数组元素的数量。（以标准C为例）struct person man100: sizeof(struct person) *100 字节,TC系统=370字节301222301222301222.nsymdnsymdnsymdman0man1man99 将“Fangjin”改为“Fangjun”： 5 = u;/*为数组中元素的数组成员中的一个字符赋值*/共 50 页 第 19 页10.2.3 结构体数组的初始化struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; stu3=111,”

12、Li”,M,18,”Dalian”,;也可采用：struct student int num; ; struct student stu=,;结构体数组的初始化的一般形式是在定义数组后面加上：=初值表列；共 50 页 第 20 页例10-1: 编写一个30名学生信息状况的示意性检索程序，每名学生的信息包括：xh(学号)、xb（性别）、cj（成绩）、xm(姓名)。要求：（1）输入30名学生信息；（2）输出男同学中成绩大于90的学生的xm、xb、cj。 共 50 页 第 21 页#include struct student int xh; char xb; int cj; char xm20;

13、;main() struct student stu30; int i; for(i=0;i30;i+) scanf(%d%c%d,&stui.xh,&stui.xb,&stui.cj); gets(stui.xm); for(i=0;i=90) printf(%s,%c,%dn,stui.xm,stui.xb,stui.cj);共 50 页 第 22 页例10-2：设有三个候选人，每次输入一个得票的候选人的名字，要求最后输出各人得票结果。#include “stdio.h”#include “string.h”struct person char name10; int count;lead

14、er3=“Li”,0,”zhang”,0,”Liu”,0;main( ) int i, j; char leader_name10; for( i=1;i=100;i+) scanf(“%s”,leader_name); for(j=0;j3;j+) if(strcmp(leader_name,)=0) leaderj.count+; for(i=0;i”进行操作。结构指针-成员名“-”运算符优先级最高(15级)，从左至右结合。 如: p-成员名分析以下运算：p-n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值p-n+ 得到p指向的结构体变量中的成员n的值用完后使它加1； 相当

15、于：(p-n)+ +p-n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值 使其先加1；相当于：+(p-n) 常用方法共 50 页 第 25 页例如：main( )struct studentlong int num; char name20; char sex;struct student stu_1;struct student *p;p=&stu_1；stu.num=9901;strcpy(stu_1.name,”Li Min”);stu_1.sex=W;printf(“No.:%ldnname%snsex:%cn”,stu_1.num,stu_1.name,stu_1.sex);printf(“

16、nNo.:%ldnname%snsex:%cn”,(*p).num,(*p).name,(*p).sex);共 50 页 第 26 页阅读程序：main() struct student int num; int age; ; struct student stu3=1000,20,2000,19,3000,23; struct student *p; p=stu; printf(“%dn”,p-num+); printf(“%dn”,+p-num); printf(“%dn”,(*p+).num); printf(“%dn”,(*+p).num);输出结果：共 50 页 第 27 页例: p

17、rintf(%d, man1.birthday.year); 传递结构成员的值 scanf(%d, &man1.birthday.year); 传递结构成员的地址 gets ( ); 传递结构成员的地址10.4 结构体类型数据在函数间的传递 结构体与函数的关系 向函数中传递结构的成员；在函数之间传递整个结构；将结构作为整体，在函数之间传递;向函数传递结构的地址（指针）。在函数中传递结构成员的方法与传递简单变量的方法相同：在函数之间传递成员的值；在函数之间传递成员的地址。共 50 页 第 28 页#include “stdio.h”struct student int num

18、; char name20; float score3;stu=20701,”lili”,67.5,88,79.6; void print(struct student p) printf(“%d %s %5.1f %5.1f %5.1fn”, p.num,,p.score0, p.score1,p.score2); main() print(stu);例:用结构体变量作参数。共 50 页 第 29 页#include “stdio.h”struct student int num; char name20; float score3;stu=20701,”lili”,67.5,8

19、8,79.6; void print(struct student *p) printf(“%d %s %5.1f %5.1f %5.1fn”,p-num,p-name,p-score0,p-score1,p-score2); main() print (&stu); 例:用指向结构体变量的指针作参数。共 50 页 第 30 页 10.4 共用体10.4.1 共用体的概念共用体：使几个不同的变量占用同一段内存的结构，称为“共用体”类型的结构。“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；例如：union dataint i; char ch; float f;a,b

20、,c;或union dataint i;char ch;float f;union data a,b,c;或union int i;char ch;float f; a,b,c;直接定义先定义类型共 50 页 第 31 页注意:共用体类型变量与结构体类型变量的区别:结构体类型变量所占内存长度是各成员占的内存长度之和。共用体类型变量所占内存长度等于最长的成员的长度。成员分量之间是相互联系的，所进行的操作相互依赖。共 50 页 第 32 页10.4.2 共用体变量的引用方式注意：只能引用共用体变量中的成员，不能引用共用体变量本身。如：可以引用 a .i(引用共用体变量中的整型变量i) a .ch(

21、引用共用体变量中的字符变量ch) a .f(引用共用体变量中的实型变量f)不能只引用共用体变量，如： printf(“%d”,a);错！共 50 页 第 33 页阅读程序 #include union pp short int i; char ch2; a; main() a.ch0=1; a.ch1=3; printf(“%dn”,a.i); printf(“%on”,a.i); a的内存存储情况如下：a.ia.ch1a.ch00 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1输出结果：769 1401低字段高字段(1401)8共 50 页 第 34 页10.4.3 共用体类型数

22、据的特点1.每一瞬时只有一个成员起作用 ；2.共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员；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，也不能通过引用变量名来得到成员的值，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，但可使用指向共用体变量的指针；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。而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。共 50 页 第 35 页 10.5 枚举类型若一个变量只有几种可能的值，可以定义为枚举类型。所谓“枚举”是指将变量的值一一列举出来，变

23、量的值只限于列举出来的值的范围内。定义方法：先定义枚举类型 enum weekday sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat;再用此类型定义变量，如：enum weekday workday, week_end;或直接定义枚举变量。如：enum weekday sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat workday,week_end;共 50 页 第 36 页说明：枚举元素为常量，不是变量，故不能对它们赋值枚举常量有值。如上面定义中，sun 、 mon 、 tue sat的值依次为0、1、27也可改变枚举元素的值，在定义时指出，如： en

24、um weekdaysun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat;枚举值可用来作判断比较，如： if(workday=mon) if(workdaysun)一个整数不能直接赋值给一个枚举变量，应先进行强制类型转换才能赋值，如： workday=(enum weekday)2; (相当于将序号为2的枚举元素值赋给workday , 即：workday=tue;共 50 页 第 37 页10.6 用typedef定义数据类型10.6.1 自定义类型 标准类型（如int、char、long、double等）系统已经定义好的类型，用户可以直接使用，无须再进行定义。 用户自定义类型：用

25、户根据自己的实际要求，将已有的类型重新命名为一个新的简单类型。除结构和联合等类型之外，还可以用类型说明语句typedef定义新的类型来代替已有的类型。共 50 页 第 38 页例 typedef int INTEGER; typedef float REAL;在具有上述typedef语句的程序中，下列语句是等价的： int i,j; float pai； 等价于 INTEGER i, j; REAL pai; 10.6.2 typedef语句的一般形式typedef 已定义的类型 新的类型共 50 页 第 39 页例 typedef struct node int data; struct *

26、link; JD定义了一个新的结构体类型JD,它代表结构体struct node .以后可以使用JD来定义变量: JD *s; 定义指向结点类型的指针s共 50 页 第 40 页综合练习：折半查找（二分法查找）思想：先确定待查找记录所在的范围，然后逐步缩小范围，直到找到或确认找不到该记录为止。前提：必须在具有顺序存储结构的有序表中进行。分三种情况：1）若中间项的值等于x,则说明已查到。2）若x小于中间项的值，则在线性表的前半部分查找；3）若x大于中间项的值，则在线性表的后半部分查找。特点：比顺序查找方法效率高。共 50 页 第 41 页查找23的过程如下图：mid=(low+high)/2(

27、8, 14, 23, 37, 46, 55, 68, 79, 91 )( 8, 14, 23, 37, 46, 55, 68, 79, 91 )lowhighmid( 8, 14, 23, 37, 46, 55, 68, 79, 91 )lowhigh=mid-1mid( 8, 14, 23, 37, 46, 55, 68, 79, 91 )low=mid+1highmid共 50 页 第 42 页typedef struct int num; char name10; float score;Student;main() int j,num; Student s4=10,Li,98,40,W

28、ang,88,55,Zhang,89,60,Lin,95; scanf(%d,&num); j=search(s,num,4); if(j!=-1)printf(Name=%s,Score=%f,,sj.score); else printf(No Number);int search(Student s,int key, int n)/*折半查找*/ int low,high,mid; low=1;high=n; while(low=high) mid=(low+high)/2; if(smid-1.num=key) return (mid-1); else if(keynum

29、1,&p1-score); head=NULL; while(p1-num!=0) n=n+1; if(n=1) head=p1; else p2-link=p1; p2=p1; p1=(stu *)malloc(sizeof(stu); scanf(%d,%f,&p1-num,&p1-score); p2-link=NULL; return(head); 共 50 页 第 47 页 遍历就是逐一的访问链表中的每个结点。设线性链表头指针为h，设指针变量p指向不同的结点。沿着链头开始向后查找结点中学号为x的结点,若找到，则返回该结点在链表中的位置，否则返回空地址。NODE *lbcz (NODE *L, int x) NODE *p; p=L-link ; /* p先指向第