C语言程序设计课件：结构和其他类型

C语言程序设计

结构和其他类型 11.1结构概念

11.2结构操作

11.2.1结构引用和初始化

11.2.2结构数组

11.2.3结构指针变量

11.3结构应用

11.4动态结构类型

11.5联合

11.5.1联合定义

11.5.2联合变量赋值和引用

11.5.3联合和结构的差异

11.6枚举类型

11.6.1枚举类型定义

11.6.2枚举类型的赋值和使用

11.7使用typedef 11.1结构概念1.结构定义“结构”是一种构造类型，它是由若干“成员”组成的。每一个成员可以是一个基本数据类型或者又是一个构造类型。定义一个结构的一般形式为：struct结构名{成员表列

};注意：不要忽略最后的分号成员表由若干个成员组成，每个成员都是该结构的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明，其形式为：类型说明符成员名;成员名的命名应符合标识符的书写规定。2.结构类型变量说明说明结构变量有以下三种方法。(1)先定义结构，再说明结构变量。如：structstu{intnum;charname[20];charsex;floatscore;};structstuboy1,boy2;说明结构变量有以下三种方法。(2)在定义结构类型的同时说明结构变量。例如：structstu{intnum;charname[20];charsex;floatscore;}boy1,boy2;说明结构变量有以下三种方法。(3)直接说明结构变量。

例如：struct{intnum;charname[20];charsex;floatscore;}boy1,boy2;11.2结构操作11.2.1结构引用和初始化1.结构的引用结构分量又称成员，表示结构变量成员的一般形式是：结构变量名.成员名运算符“.”是访问结构成员，其左操作数必须是结构变量名，右操作数是结构的成员名。根据结构成员的表示方法。如果成员本身又是一个结构则必须逐级找到最低级的成员才能使用。例如：boy1.birthday.month即第一个人出生的月份成员，可以在程序中单独使用，与普通变量完全相同。如果结构不包含指针类型成员和动态数据结构成员，类型相同的结构可赋值。#include<stdio.h>voidmain(){structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy1,boy2;boy1.num=102;="Zhangping";printf("inputsexandscore\n");scanf("%c%f",&boy1.sex,&boy1.score);boy2=boy1;printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,);printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);}2.结构初始化如果结构变量是静态存储类或外部存储类，则初始化语句表达式应为常量表达式。如果变量是自动存储类或寄存器存储类，则初始化语句表达式允许为任意表达式。例11-2外部结构变量初始化。structstu/*定义结构*/{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy2,boy1={102,"Zhangping",'M',78.5};voidmain(){boy2=boy1;printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,);printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);}structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy[5];11.2.2结构数组

例如：structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy[5]={{101,"Liping","M",45},{102,"Zhangping","M",62.5},{103,"Hefang","F",92.5},{104,"Chengling","F",87},{105,"Wangming","M",58};};例11-4计算学生的平均成绩和不及格的人数。#include<stdio.h>structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy[5]={{101,"Liping",'M',45},{102,"Zhangping",'M',62.5},{103,"Hefang",'F',92.5},{104,"Chengling",'F',87},{105,"Wangming",'M',58},};voidmain(){inti,c=0;floatave,s=0;for(i=0;i<5;i++){s+=boy[i].score;if(boy[i].score<60)c+=1;}printf("s=%f\n",s);ave=s/5;printf("average=%f\ncount=%d\n",ave,c);}1.结构指针变量的说明结构指针变量说明的一般形式为：

struct结构名*结构指针变量名;结构名和结构变量是两个不同的概念。结构名只能表示一个结构形式，编译系统并不对它分配内存空间。只有当某变量被说明为这种类型的结构时，才对该变量分配存储空间。。其访问的一般形式为：(*结构指针变量).成员名或为：结构指针变量->成员名

例如：(*pstu).num或：pstu->num应该注意(*pstu)两侧的括号不可少，因为成员符“.”的优先级高于“*”。如去掉括号写作*pstu.num则等效于*(pstu.num)，这样，意义就完全不对了。下面通过例子来说明结构指针变量的具体说明和使用方法。11.2.3结构指针变量

结构指针变量。#include"stdio.h"structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy1={102,"Zhangping",'M',78.5},*pstu;voidmain(){pstu=&boy1;printf("Number=%d\nName=%s\n",boy1.num,);printf("Sex=%c\nScore=%f\n\n",boy1.sex,boy1.score);printf("Number=%d\nName=%s\n",(*pstu).num,(*pstu).name);printf("Sex=%c\nScore=%f\n\n",(*pstu).sex,(*pstu).score);printf("Number=%d\nName=%s\n",pstu->num,pstu->name);printf("Sex=%c\nScore=%f\n\n",pstu->sex,pstu->score);}11.3结构应用例11-7用结构指针变量作函数参数编程，实现例11-7，计算一组学生的平均成绩和不及格人数。#include"stdio.h"structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy[5]={{101,"Liping",'M',45},{102,"Zhangping",'M',62.5},{103,"Hefang",'F',92.5},{104,"Chengling",'F',87},{105,"Wangming",'M',58},};voidmain(){structstu*ps;voidave(structstu*ps);ps=boy;ave(ps);}voidave(structstu*ps){intc=0,i;floatave,s=0;for(i=0;i<5;i++,ps++){s+=ps->score;if(ps->score<60)c+=1;}printf("s=%f\n",s);ave=s/5;printf("average=%f\ncount=%d\n",ave,c);}例11-8输入学生信息，统计总分后输出学生信息。#include<stdio.h>structDATE/*日期结构*/{ intyear;/*年*/ intmonth;/*月*/ intday;/*日*/};structStudent/*学生信息结构*/{ charno[10];/*学号*/ charname[8];/*姓名*/ charsex[3];/*性别*/ structDATEbirthday;/*出生日期结构嵌套定义*/ intscore[4];/*三门课的分数和总分*/};例11-8输入学生信息，统计总分后输出学生信息。structStudentstscore(structStudentstud,intn);/*统计总分*/voidmain() {structStudentstud1={"A02053101","李伟","男",{1986,5,15},{75,90,83,0}};printf("学生信息：\n");printf("%s%s%s%4d%3d%3d%4d%4d%4d%4d\n",stud1.no,,stud1.sex,stud1.birthday.year,stud1.birthday.month,stud1.birthday.day,stud1.score[0],stud1.score[1],stud1.score[2],stud1.score[3]);stud1=stscore(stud1,3);printf("输出学生信息：\n");printf("%s%s%s%4d%3d%3d%4d%4d%4d%4d\n",stud1.no,,stud1.sex,stud1.birthday.year,stud1.birthday.month,stud1.birthday.day,stud1.score[0],stud1.score[1],stud1.score[2],stud1.score[3]);}structStudentstscore(structStudentstud,intn)/*统计总分*/{inti;for(i=0;i<n;i++)stud.score[3]+=stud.score[i];

returnstud;}11.4动态结构类型1.分配内存空间函数malloc调用形式：(类型说明符*)malloc(size);功能：在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。“类型说明符”表示把该区域用于何种数据类型。(类型说明符*)表示把返回值强制转换为该类型指针。size是一个无符号数。例如：pc=(char*)malloc(100);表示分配100个字节的内存空间，并强制转换为字符数组类型，函数的返回值为指向该字符数组的指针，把该指针赋予指针变量pc。2.分配内存空间函数calloccalloc也用于分配内存空间。调用形式：(类型说明符*)calloc(n,size);功能：在内存动态存储区中分配n块长度为size字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。(类型说明符*)用于强制类型转换。calloc函数与malloc函数的区别仅在于一次可以分配n块区域。例如：ps=(struetstu*)calloc(2,sizeof(structstu));其中的sizeof(structstu)是求stu的结构长度。因此该语句的意思是：按stu的长度分配2块连续区域，强制转换为stu类型，并把其首地址赋予指针变量ps。3.释放内存空间函数free调用形式：free(void*ptr);功能：释放ptr所指向的一块内存空间，ptr是一个任意类型的指针变量，它指向被释放区域的首地址。被释放区应是由malloc或calloc函数所分配的区域。例11-9输入一个学生数据到分配区域。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>/*或#include<malloc.h>*/voidmain(){structstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}*ps;ps=(structstu*)malloc(sizeof(structstu));ps->num=102;ps->name="Zhangping";ps->sex='M';ps->score=62.5;printf("Number=%d\nName=%s\n",ps->num,ps->name);printf("Sex=%c\nScore=%f\n",ps->sex,ps->score);free(ps);}11.5联合11.5.1联合定义定义一个联合类型的一般形式为：union联合名

{成员表;};成员表中含有若干成员，成员的一般形式为：类型说明符成员名;成员名的命名应符合标识符的规定。例如：

unionperdata{intclass;charoffice[10];};联合变量说明联合变量的说明和结构变量的说明方式相同，也有三种形式。即先定义，再说明；定义同时说明和直接说明。以perdata类型为例，说明如下：

unionperdata{intclass;charofficae[10];};unionperdataa,b;/*说明a,b为perdata类型*/或者可同时说明为：

unionperdata{intclass;charoffice[10];}a,b;经说明后的a、b变量均为perdata类型。a、b变量的长度应等于perdata的成员中最长的长度，即等于office数组的长度，共10个字节。a、b变量如赋予整型值时，只使用了2个字节，而赋予字符数组时，可用10个字节。11.5.2联合变量赋值和引用

对联合变量的赋值、使用都只能是对变量的成员进行。

联合变量的成员表示为：联合变量名.成员名;

例如，a被说明为perdata类型的变量之后，可使用a.class、a.office不允许只用联合变量名作赋值或其它操作。还要再强调说明的是，一个联合变量，每次只能赋予一个成员值。换句话说，一个联合变量的值就是联合变员的某一个成员值。例11-11设有一个教师与学生通用的表格，教师数据有姓名、年龄、职业、教研室四项。学生有姓名、年龄、职业、班级四项。编程输入人员数据，再以表格输出。voidmain(){struct{charname[10];intage;charjob;union{intclass;charoffice[10];}depa;}body[2];intn,i;for(i=0;i<2;i++){printf("inputname,age,jobanddepartment\n");scanf("%s%d%c",body[i].name,&body[i].age,&body[i].job);if(body[i].job=='s')scanf("%d",&body[i].depa.class);elsescanf("%s",body[i].depa.office);}例11-11设有一个教师与学生通用的表格，教师数据有姓名、年龄、职业、教研室四项。学生有姓名、年龄、职业、班级四项。编程输入人员数据，再以表格输出。printf("name\tagejobclass/office\n");for(i=0;i<2;i++){if(body[i].job=='s')printf("%s\t%3d%3c%d\n",body[i].name,body[i].age,body[i].job,body[i].depa.class);elseprintf("%s\t%3d%3c%s\n",body[i].name,body[i].age,body[i].job,body[i].depa.office);}}11.5.3联合和结构的差异

“联合”与“结构”有一些相似之处。但两者有本质上的不同。在结构中各成员有各自的内存空间，一个结构变量的总长度是各成员长度之和。

“联合”中，各成员共享一段内存空间，一个联合变量的长度等于各成员中最长的长度。应该说明的是，这里所谓的共享不是指把多个成员同时装入一个联合变量内，而是指该联合变量可被赋予任一成员值，但每次只能赋一种值，赋入新值则冲去旧值。联合类型必须经过定义之后，才能把变量说明为该联合类型。不能对联合变量初始化，但可以对结构变量初始化。不能把联合变量作为函数参数，但结构变量可以作为函数参数。11.6枚举类型11.6.1枚举类型定义枚举类型定义的一般格式：enum类型名{标识符表};例如，定义一个颜色枚举类型：enumCOLOR{red,yellow,blue,white,black};枚举类型的值是常量，必须是标识符。枚举类型是有序类型，即red为0，yellow为1，blue为2，white为3，black为4等，是枚举类型常量的值。enumCHARACTER{’A’,’B’,’C’,’D’}; /*错误*/enumINT{1,2,3,4,5}; /*错误*/枚举类型常量的可以重新定义。例如：enumCOLOR{red,yellow=10,blue,white,black};COLOR的值，即red为0，yellow为10，blue为11，white为12，black为13。枚举变量定义的一般格式：enum类型名变量表;例如，定义颜色枚举类型变量：enumCOLORc1,c2;11.6枚举类型11.6.2枚举类型的赋值和使用1.枚举型变量可赋枚举值常量，但不能赋序号。2.枚举型可进行比较。enumCOLOR{red,yellow,blue,white,black};enumCOLORc1,c2,c3=blue;c1=red;c2=white;c1=0;c2=3; /*错误*/c1=(enumCOLOR)0; /*正确*/c2=(enumCOLOR)3; /*正确*/c1==c2，值为0c2>=c1，值为1c2!=c1，值为13.枚举型数据不能直接输入、输出，需编一段程序实现。枚举型数据输入：printf("输入颜色代码(0,1,2,3,4)：");scanf("%d",&code);switch(code){case0：c1=red;break;case1：c1=yellow;break;case2：c1=blue;break; case3：c1=white;break; case4：c1=black;break;default：printf("输入颜色代码错误!\n");exit(1);}例11-12用枚举数组输出颜色。#include<stdio.h>voidmain() {enumCOLOR{red,yellow,blue,white,black}; /*颜色枚举类型*/enumCOLORc[5]={(enumCOLOR)0,(enumCOLOR)1,(enumCOLOR)2,(enumCOLOR)3,(enumCOLOR)4}; /*颜色数组*/ inti; printf("输出颜色：\n"); for(i=0;i<5;i++) switch(c[i]) {casered:printf("red\n");break; caseyellow:printf("yellow\n");break; caseblue:printf("blue\n");break; casewhite:printf("white\n");break; caseblack:printf("black\n");break;} }

11.7使用typedef结构类型定