第9部分结构体与共用体纪钢2011年月

1、C语言程序设计主讲：纪 钢 教授重庆理工大学计算机学院9.1 结构体类型定义结构体是一种构造数据类型用途：把不同类型的数据组合成一个整体-自定义数据类型结构体类型定义struct 结构体名 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .；成员类型可以是基本型或构造型struct是关键字,不能省略合法标识符可省:无名结构体第9部分 结构体与共用体（书第11章) 000001 Angel F 1985 10 20 000001 95 80 90 结构类型定义struct 结构类型名 数据类型 数据项1; 数据类型 数据项2; 数据类型 数据项n; ;定义学生基本信息的结构类型，存储学生的相关信息:

2、学号，姓名，性别，出生日期例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; ; namenumsexagescoreaddr2字节2字节20字节1字节4字节30字节.结构体类型定义描述结构的组织形式,不分配内存结构体类型定义的作用域 结构类型示例定义结构类型：员工信息：职工号，姓名，性别，出生日期，职务，婚否，工资员工配偶信息：姓名，性别，出生日期，工作单位员工子女信息：姓名，性别，出生日期，出生地例 struct student int num; char name20; c

3、har sex; int age; float score; char addr30; ; struct student stu1,stu2; 9.2 结构体变量的定义先定义结构体类型，再定义结构体变量一般形式： struct 结构体名 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .；struct 结构体名 变量名表列；例 #define STUDENT struct student STUDENT int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; ; STUDENT stu1,stu2; 结构类型与结构变量是

4、两个不同的概念定义结构体类型的同时定义结构体变量一般形式：struct 结构体名 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .变量名表列；例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2; 直接定义结构体变量一般形式：struct 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .变量名表列；例 struct int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2

5、; 用无名结构体直接定义变量只能一次说明结构体类型与结构体变量概念不同结构体类型:不分配内存； 结构体变量:分配内存结构体类型:不能赋值、存取、运算; 结构体变量:可以结构体可嵌套结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆结构体类型及变量的作用域与生存期例 struct date int month; int day; int year; ; struct student int num; char name20; struct date birthday; stu;numnamebirthdaymonthdayyear例 struct student int num; char name20

6、; struct date int month; int day; int year; birthday; stu;numnamebirthdaymonthdayyear9.3 结构体变量的引用引用规则 结构体变量不能整体引用,只能引用变量成员可以将一个结构体变量赋值给另一个结构体变量结构体嵌套时逐级引用成员(分量)运算符优先级: 1结合性:从左向右引用方式： 结构体变量名.成员名例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2; stu1.num=10;s

7、tu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score; stu1.age+;例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2; printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%sn”,stu1); ()stu1=101,“Wan Lin”,M,19,87.5,“DaLian”; ()例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char ad

8、dr30; stu1,stu2; stu2=stu1; ( )例 struct student int num; char name20; struct date int month; int day; int year; birthday; stu1,stu2;numnamebirthdaymonthdayyearstu1.birthday.month=12;例 struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; stu1,stu2; if(stu1=stu2). ()9.4 结构

9、体变量的初始化形式一：struct 结构体名 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .；struct 结构体名 结构体变量=初始数据；例 struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; ; struct student stu1=112,“Wang Lin”,M,19, “200 Beijing Road”;形式二：struct 结构体名 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .结构体变量=初始数据；例 struct student int num; char name20; char sex

10、; int age; char addr30; stu1=112,“Wang Lin”,M,19, “200 Beijing Road”; 形式三：struct 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； .结构体变量=初始数据；例 struct int num; char name20; char sex; int age; char addr30; stu1=112,“Wang Lin”,M,19, “200 Beijing Road”; 9.5 结构体数组结构体数组的定义三种形式：形式一: struct student int num; char name20; char sex; in

11、t age; ;struct student stu2;形式二: struct student int num; char name20; char sex; int age; stu2;形式三: struct int num; char name20; char sex; int age; stu2;numnamesexagenumnamesexagestu0stu125B结构体数组初始化例 struct int num; char name20; char sex; int age; stu =,;顺序初始化: struct student int num; char name20; ch

12、ar sex; int age; ;struct student stu =100,“Wang Lin”,M,20, 101,“Li Gang”,M,19, 110,“Liu Yan”,F,19; 例 struct student int num; char name20; char sex; int age; stu =,;分行初始化: struct student int num; char name20; char sex; int age; ;struct student stu =100,“Wang Lin”,M,20, 101,“Li Gang”,M,19, 110,“Liu Ya

13、n”,F,19; 全部初始化时维数可省结构体数组引用引用方式： 结构体数组名下标.成员名 struct student int num; char name20; char sex; int age; str3;stu1.age+;strcpy(,”ZhaoDa”);例 统计后选人选票struct person char name20; int count;leader3=“Li”,0,“Zhang”,0,”Wang“,0; main() int i,j; char leader_name20; for(i=1;i=10;i+) scanf(%s,leader_name);

14、for(j=0;j3;j+)if(strcmp(leader_name,)=0) leaderj.count+; for(i=0;i成员名结构体变量名.成员名指向运算符优先级: 1结合方向：从左向右例 指向结构体的指针变量main() struct student long int num; char name20; char sex; float score; stu_1,*p; p=&stu_1; stu_1.num=89101; strcpy(stu_1.name,Li Lin); p-sex=M; p-score=89.5; printf(nNo:%ldnnam

15、e:%snsex:%cnscore:%fn, (*p).num,p-name,stu_1.sex,p-score);例 int n; int *p=&n; *p=10; n=10struct student stu1;struct student *p=&stu1;stu1.num=101; (*p).num=101指向结构体数组的指针例 指向结构体数组的指针struct student int num; char name20; char sex; int age;stu3=10101,Li Lin,M,18, 10102,Zhang Fun,M,19, 10104,Wang Min,F,2

16、0;main() struct student *p; for(p=stu;pnum,p-name,p-sex,p-age);numnamesexagestu0pstu1stu2p+1用指向结构体的指针作函数参数用结构体变量的成员作参数-值传递用指向结构体变量或数组的指针作参数-地址传递用结构体变量作参数-多值传递，效率低struct data int a, b, c; ;main() void func(struct data); struct data arg; arg.a=27; arg.b=3; arg.c=arg.a+arg.b; printf(arg.a=%d arg.b=%d a

17、rg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c); printf(Call Func().n); func(arg); printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c);void func(struct data parm) printf(parm.a=%d parm.b=%d parm.c=%dn,parm.a,parm.b,parm.c); printf(Process.n); parm.a=18; parm.b=5; parm.c=parm.a*parm.b; printf(parm.a=%d parm.b=%d parm.

18、c=%dn,parm.a,parm.b,parm.c); printf(Return.n);arga :27b: 3c :30(main)(func)parma :27b: 3c :30copyarga :27b: 3c :30(main)(func)parma :18b: 5c :90arga :27b: 3c :30(main)arga :27b: 3c :30(main)例 用结构体变量作函数参数struct data int a, b, c; ;main() void func(struct data *parm); struct data arg; arg.a=27; arg.b=3

19、; arg.c=arg.a+arg.b; printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c); printf(Call Func().n); func(&arg); printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c);void func(struct data *parm) printf(parm-a=%d parm-b=%d parm-c=%dn,parm- a,parm-b,parm-c); printf(Process.n); parm-a=18; parm-b=5; parm

20、-c=parm-a*parm-b; printf(parm-a=%d parm-b=%d parm-c=%dn,parm- a,parm-b,parm-c); printf(Return.n);arga :18b: 5c :90(main)arga :27b: 3c :30(main)例 用结构体指针变量作函数参数arga :27b: 3c :30(main)(func)parm*arga :18b: 5c :90(main)(func)parm*9.7 用指针处理链表线性表：元素类型相同的一组序列。顺序表：线性表的顺序存储（数组类型）链表：线性表的链式存储（指针类型）静态链表：元素空间在程序

21、执行前开辟。动态链表：元素空间在程序执行过程中开辟a1a2an01n-112n内存V数组下标元素序号M-1 顺 序 表 （数组存储）例 struct card int num; char name20; char author10; char publisher30; float price; libraryM; 备用空间 链表的基本概念链表常用的、能够实现动态存储分配的数据结构为什么使用链表？000005陈小洁000004张吉祥1000002林春英000001李小林000006李清000003张桂林17152040547155440NULLZHAOQIANSUNLIZHOUWUZHENGWA

22、NGH例 线性表 (ZHAO,QIAN,SUN,LI,ZHOU,WU,ZHENG,WANG)43131NULL3771925数据域指针域LIQIANSUNWANGWUZHAOZHENGZHOU存储地址1713192531374331H头指针 链表基本概念头指针head:指向链表的首结点结点由2个域组成：数据域:存储结点数据的信息指针域:指向后继结点的指针尾结点的指针域置为“NULL(空)”数据域 指针域数据域 NULLheadC语言对链表结点的结构描述 typedef struct grade char no7; struct grade *next; node;node a,b;gets(a

23、.no);gets(b.no);a.next=&b;puts(a.next-no);Typedef类型 单链表单链表只有一个指针域的链表结点间的逻辑关系借助结点中的指针来实现单链表的头指针指向链表的第一个结点如果头指针L=NULL，单链表为空表，长度为0可以在第一个结点前附加一个结点，称为头结点头结点的数据域可以不存储任何信息，也可以存储一些附加信息；头结点的指针域存储链表首结点的地址如果头结点的指针域为“空”，即L-next=NULL，则表示该链表为空表处理动态链表所需的函数： 函数名 函数和形参类型 功能 malloc void (或char) *malloc(size) 分配size字节

24、 unsigned size 的存储区free void free(p) 释放p所指的 void(或char) *p 存储区 准备知识typedef char elemtype;typedef struct node elemtype data； struct node *next; linklist;linklist *head,*p; p=(linklist *)malloc(sizeof(linklist);p-next=NULL;datanextp结点 (*p)(*p)表示p所指向的结点(*p).datap-data表示p指向结点的数据域(*p).nextp-next表示p指向结点的指

25、针域 单链表的创建-头插法算法思路1.建立一个头结点，使头结点的指针域为空2.建立一个新结点P3.给新结点P的数据域赋值4.将新结点P插入到头结点的后面，成为一个数据结点5.是否继续？如果继续，返回2，否则跳到66.结束创建,创建成功 程序示例typedef char elemtype; typedef struct node elemtype data； struct node *next; Lnode;#define LEN sizeof(Lnode)/定义结点长度Lnode * creat() Lnode *p, *head; head=(Lnode *)malloc(LEN); /头结

26、点 head-next=NULL; . while(1) /创建新链表 p=(Lnode *)malloc(LEN);/申请一个新结点 scanf(“%c”, &p-data); /数据域赋值 p-next=head-next; /修改新结点的指针域 head-next=p; /将新结点设为第1个数据结点 printf(“是否继续?(y/n)”); if(getchar()=n)break; return(head);关键点怎样定义节点结构？怎样修改节点的指针域？ 单链表的创建-尾插法算法思路1.申请一个结点的空间，作为头结点2.申请一个结点的空间，作为待插入的新结点3.给新结点的数据域赋值4

27、.将新结点插入到链表尾，使其成为新的尾结点,其指针域为NULL4.是否继续？如果继续，返回2，否则跳到55.结束创建,创建成功 程序示例typedef char elemtype; typedef struct node elemtype data； struct node *next; Lnode;#define LEN sizeof(Lnode)/定义结点长度Lnode * creat() Lnode *p, *tail,*head; tail=head=(Lnode *)malloc(LEN); /头结点 head-next=NULL; . while(1) /创建新链表 p=(Lnod

28、e *)malloc(LEN);/申请一个新结点 scanf(“%c”, &p-data); /数据域赋值 tail-next=p; /将新结点插入到链表尾 tail=p; /设置新的尾结点 tail-next=NULL; /置尾结点的指针域为空 printf(“是否继续?(y/n)”); if(getchar()=n)break; return(head); 程序示例-输出链上所有的数据#define N 100void main() int aN; scanf(“%d”,&n); init(a,n); display(a,n);void view(NODE *head) NODE *p=h

29、ead; while(p!=NULL) printf(%dn,p-num);p=p-next; void main() NODE *head; head=creat(); view(head);typedef struct node int num; struct node * next;NODE; 单链表的插入操作插入点qpp-next=q-next;q-next=p;插入数据在第i个结点的后面插入一个新结点。不需进行大量数据移动，只需找到插入点即可算法思想寻找第i个结点,即插入点如果找不到插入点,插入位置不合适,无法插入,返回FALSE如果找到插入点,则进行插入操作申请新结点新节点数据域置

30、为item插入新节点操作成功,返回TRUE 程序示例算法思想如果是空表,无法删除,返回false如果不是空表,则找第i-1个结点如果该结点不存在,无法删除,返回false如果第i-1个结点存在,则找第i个结点如果第i个结点不存在,无法删除,返回false如果第i个节点存在,则删除,返回true 单链表的删除操作P结点i结点i-1q删除数据：删除第i个结点 程序示例单链表的特点适合做动态操作指针域造成空间浪费在单链表上做顺序查找， 效率较低9.8 共用体构造数据类型,也叫联合体用途：使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)共用体类型定义定义形式：union 共用体名 类型标识符 成员名； 类

31、型标识符 成员名； .；例 union data int i; char ch; float f; ;fchi类型定义不分配内存形式一: union data int i; char ch; float f; a,b;形式二: union data int i; char ch; float f; ; union data a,b,c,*p,d3;形式三: union int i; char ch; float f; a,b,c;共用体变量的定义fchifchiab共用体变量定义分配内存,长度=最长成员所占字节数共用体变量任何时刻只有一个成员存在共用体变量引用引用方式：例 a.i=1; a.c

32、h=a; a.f=1.5; printf(“%d”,a.i); (编译通过，运行结果不对) 引用规则不能引用共用体变量，只能引用其成员共用体指针名-成员名共用体变量名.成员名(*共用体指针名).成员名union data int i; char ch; float f; ; union data a,b,c,*p,d3;a.i a.ch a.fp-i p-ch p-f(*p).i (*p).ch (*p).fd0.i d0.ch d0.f共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员例 union int i; char ch; float f; a; a=1; () 不能在定义共用体变量时初始

33、化例 union int i; char ch; float f; a=1,a,1.5; () 可以用一个共用体变量为另一个变量赋值例 float x; union int i; char ch; float f; a,b; a.i=1; a.ch=a; a.f=1.5; b=a; () x=a.f; ()例 将一个整数按字节输出01100001 01000001低字节高字节0100000101100001ch0ch1运行结果：i=60501ch0=101,ch1=141ch0=A,ch1=amain() union int_char int i; char ch2; x; x.i=24897

34、; printf(i=%on,x.i); printf(ch0=%o,ch1=%on ch0=%c,ch1=%cn, x.ch0,x.ch1,x.ch0,x.ch1);结构体与共用体区别: 存储方式不同struct node char ch2; int k;a;union node char ch2; int k;b;achkbchk变量的各成员同时存在任一时刻只有一个成员存在联系: 两者可相互嵌套所谓“枚举”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。枚举是一个被命名的整型常数的集合。如：一个星期有七天，有几种基本颜色，性别有男、女等。 1、枚举类型的声明 声明枚举类型的

35、一般形式为： enum 枚举类型名 标识符1=整型常数1, 标识符2=整型常数2, . 标识符n=整型常数n, ;枚举类型的概念花括号内的内容称为“枚举元素取值表”。9.9枚举类型说明： 例如声明： enum weekdays sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat; enum colortype red,yellow,blue,white,black,green; enum sex male=1,famale=2; enum string x1,x2,x3,x4,x5,x6,; enum是枚举类型的关键字。enum weekdays为用户声明的一个枚举类型 枚举元素取值表是一

36、些为了便于记忆而由用户自由定义的不同的标识符。 在C编译中，枚举元素作为常量处理，不能加双引号。 由于枚举元素是常量，因此不能对它们赋值。如：x3=2;是非法的。但可以对枚举类型的各元素和变量进行初始化。 枚举元素之间用逗号隔开(而不是分号)。 定义时要把一个枚举类型的可能取值尽量罗列完整，并且有的类型要求顺序要符合常理(如enum weekday)。 声明枚举类型时并不引起内存分配。只有定义变量后才分配内存单元。2、枚举变量的定义 枚举变量的定义与结构体变量类似。也有三种方式：方式一：先声明枚举类型： enum weekdays sun, mon, tue, wed, thu, fri, s

37、at ；再定义枚举变量：enum weekdays workday;方式二：直接定义： enum weekdays sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat workday；方式三：省略枚举类型名： enum sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat workday ；声明与定义同时进行时可以省略枚举类型名。二、枚举变量的值 1、枚举变量的初始化 如果枚举变量没有初始化时，则从枚举元素的第一个标识符开始，顺次赋给标识符0、1、2、.。但当枚举中的某个成员赋值后，其后的成员按依次加1的规则确定其值。 如： enum colortype red,yellow,blue,white,black,greencolo