c语言程序设计结构体共用体与枚举类型.ppt

1、第8章 结构体，共用体与枚举类型,本章介绍可由用户构造的4种数据类型，即结构体(struct)，共用体(union) ，枚举类型(enum) ，和用户自定义类型(typedef) 。 8.1 结构体类型 为将不同数据类型、但相互关联的一组数据，组合成一个有机整体使用，C语言提供一种称为“结构”的数据结构。 一个结构体类型可由多个成员（域）的成分组成。与数组类型相比，对于某个具体的结构体类型，其成员的数量必须固定，这一点和数组相同；而该结构体中各成员的类型可以不相同，这是结构体和数组的区别。除此，结构体类型有许多，因此在定义结构体类型时，可以有不同类型的成员项和不同数量的成员项。,8.1.1 结

2、构体类型与结构体变量的定义,C语言中的结构类型，相当于数据库语言中的“记录”类型。 例如：要反映职工的基本情况，要包括姓名，性别，年龄，工资，地址等项，对于其中的每一项，他们是某种类型的数据（如年龄是整型），这些项都和某个人有关。 结构类型定义 struct 结构类型名 /* struct是结构类型关键字*/ 数据类型 数据项1; 数据类型 数据项2; 数据类型 数据项; ;/* 此行分号不能少！*/ “struct 结构类型名”一起构成了类型名，它同系统提供的标准类型一样都是用来定义变脸类型。结构名可以任意取定，所以定义架构体类型变量的类型名不是唯一的。,案例 定义一个反映学生基本情况的结构

3、类型，用以存储学生的相关信息。/*功能：定义一个反映学生基本情况的结构类型*/ struct date /*日期结构类型：由年、月、日三项组成*/ int year; int month; int day; ; struct std_info /*学生信息结构类型：由学号、姓名、性别和生日共4项*/ char no7; char name9; char sex3; struct date birthday; ; struct score/*成绩结构类型：由学号和三门成绩共4项组成*/ char no7; int score1; int score2; int score3; ;,（1）“结构类

4、型名”和“数据项”的命名规则，与变量名相同。 （2）数据类型相同的数据项，既可逐个、逐行分别定义，也可合并成一行定义。 例如，本案例中的日期结构类型，也可改为如下形式： struct date int year, month, day; ; （3）结构类型中的数据项，既可以是基本数据类型，也允许是另一个已经定义的结构类型。 例如，本案例代码中的结构类型std_info，其数据项“birthday”就是一个已经定义的日期结构类型date。 （4）本书将个数据项称为结构类型的个成员（或分量）。,结构变量定义 用户自己定义的结构类型，与系统定义的标准类型（int、char等）一样，可用来定义结构变量

5、的类型。 1.定义结构变量的方法，可概括为3种： （1）间接定义法先定义结构类型、再定义结构变量 例如，利用案例中已定义的学生信息结构体类型std_info，定义了一个相应的结构变量student： struct std_info student; 结构变量student：拥有结构类型的全部成员，其中birthday成员是一个日期结构类型，它又由3个成员构成。 注意：使用间接定义法定义结构变量时，必须同时指定结构类型名。,（2）直接定义法在定义结构类型的同时，定义结构变量 同时定义结构类型及其结构变量的一般格式如下： struct 结构类型名 结构变量表； 例如，结构变量student的定义可

6、以改为如下形式： struct std_info student; （3）不写结构体名而定义结构体变量（无名结构）。若需定义结构体变量，可写为： struct 结构变量表；,如前例： struct student 注意：由于没有写出结构体类型的名字，不能再用它定义别的变量 2.说明 （1）结构类型与结构变量是两个不同的概念，其区别如同int类型与int型变量的区别一样。 （2）结构类型中的成员名，可以与程序中的变量同名，它们代表不同的对象，互不干扰。 （3）再内存单元中，结构体变量占据一片连续的单元。它占据的字节数是各个成员占用字节数的总和。可以用sizeof()测出一个结构体变量的长度。例如

7、: sizeof(struct date)的值为6,8.1.2 结构体变量的引用与初始化,案例8.2 利用案例8.1中定义的结构类型struct std_info，定义一个结构变量student，用于存储和显示一个学生的基本情况。 #includestruct.h/*定义并初始化一个外部结构变量student */struct std_info student=000102,张三,男,1980,9,20;main() printf(No: %sn,student.no); printf(Name: %sn,); printf(Sex: %sn,student.sex);

8、 printf(Birthday: %d-%d-%dn,student.birthday.year, student.birthday.month, student.birthday.day); ,程序运行结果： No: 000102 Name: 张三 Sex: 男 Birthday:1980-9-20 1.结构变量的初始化 结构变量初始化的格式，与一维数组相似： 结构变量=初值表 不同的是：如果某成员本身又是结构类型，则该成员的初值为一个初值表。 例如，案例8.2中的student=000102, 张三, 男, 1980,9,20。 注意：初值的数据类型，应与结构变量中相应成员所要求的一致，

9、否则会出错。C编译程序时，每个成员将依次取得相应的初值。若只给前面若干成员赋值，则后面未赋值的成员，如果是数值型，则自动赋0；若为字符型，自动赋“0”。,2.结构变量的引用规则 结构变量的引用分为2种情况： 1.引用变量中的一个成员： 结构体变量是一个整体，要访问其中的成员，必须先找到这个结构体变量，然后再找到中间的成员。有3种形式可引用结构体变量中的成员： （1）结构体变量名.成员名 （2）指针变量名成员名 （3）（*指针变量名）.成员名 此处指针变量与结构体变量同一类型，并且已指向同类型的变量。 其中的“.”是成员运算符对于结构变量，要通过成员运算符“.”，逐个访问其成员；“ ”称为结构指

10、向运算符。运算符中，成员运算符和箭头运算符优先级最高。,例：struct std_info char name9; char sex3; float score； struct date birthday; stud,arr5,*p; p= （1）若要引用结构体类型变量stud 中score成员项，可写成： stud. score /*通过结构体变量引用*/ p score /*通过指针变量引用*/ *(p). score /*通过指针变量引用*/ （2）若要引用结构体数组arr的第一个元素arr1中的成员score，可写成： arr1 .score,(3)如果某成员本身又是一个结构类型，则只

11、能通过多级的分量运算，对最低一级的成员进行引用。 此时的引用格式扩展为： 结构变量.成员.子成员.最低1级子成员 例如，引用结构变量student中的birthday成员的格式分别为： student.birthday.year student.birthday.month student.birthday.day （1）对最低一级成员，可像同类型的普通变量一样，进行相应的各种运算。 （2）既可引用结构变量成员的地址，也可引用结构变量的地址。 例如， int num; stud1,stud2=“wangfang”,01; 执行赋值语句： stud1=stud2； 则stud2中把每个成员的值依

12、次赋给stud1中对应的同名成员。 C不允许把一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。 例： scanf(“%d”, 注意name15是数组，数组名本身就是地址。,当通过指针变量引用结构体成员时，若表达式中含有+,-等运算符时，应根据运算符优先级来确定表达式含义。例： + p score 相当于+（ p score），结果使score加1。 （+ p） score 则再访问成员score之前，使p加1。 例：struct abc char a20; int *pt; p; pt是结构体类型中的成员，则表达式*p-pt引用的是pt所指存储单元； *p-pt+是再引用了pt所指存储单元后，使指针

13、pt加1；（ *p-pt）+使pt所指向的单元的值加1；而*p + -pt在访问了pt所指存储单元后，p加1。,8.1.3 结构体数组,一个结构体变量只能存放一个对象的一组数据，多个对象的数据需要用到结构体数组。结构数组的每一个元素，都是一个结构体变量，均包含结构类型的所有成员。 案例 利用前例中定义的结构类型struct std_info，定义一个结构数组student，用于存储和显示三个学生的基本情况。 #includestruct.h/*定义并初始化一个外部结构数组student3 */struct std_info student3=“000102”,“张三”,“男”,1980,9,2

14、0, “000105”,“李四”,“男”,1980,8,15, “000112”,“王五”,“女”,1980,3,10 ;,/*主函数main()*/ main() int i; /*打印表头: 表示1个空格字符*/ printf(No.NameSexBirthdayn); /*输出三个学生的基本情况*/ for(i=0; i3; i+) printf(%-7s,studenti.no); printf(%-9s,); printf(%-4s,studenti.sex); printf(%d-%d-%dn,studenti.birthday.year, student

15、i.birthday.month, studenti.birthday.day); ,程序运行结果： No. Name Sex Birthday 000102 张三 男 1980-9-20 000105 李四 男 1980-8-15 000112 王五 女 1980-3-10 与结构变量的定义相似，结构数组的定义也分3种方法，只需说明为数组即可。 （1）先定义结构体类型，在用它定义结构体数组。 例：struct std_info char no7; char name9; char sex3; struct date birthday; ; struct std_info student20;

16、 数组有20个元素，每个元素类型都是struct std_info,（2）定义结构体的同时定义结构体数组 例：struct std_info char no7; char name9; char sex3; struct date birthday; student20; （3）直接定义结构体数组而不定义类型名 struct 。 。 。 student20; 2.结构体数组的初始化 初始化的格式为： 结构数组n初值表1，初值表2，.，初值表n,例如：struct std_info char no7; char name9; char sex3; struct date birthday; st

17、udent2=000001,” lixiao”,M,1981.5.21, 000002,” wangyi”,F,1982.8.10; 在赋初值时，如数据个数与所定义的数组元素个数相等，则数组个数可以省略不写： student=.,.; 如初始化数据少于数组元素个数，则不能省略数组元素个数。此时只对有初值可赋的元素赋初值。对数值型成员赋0，字符型成员赋0。 注意：程序在遇到输名字时最好使用gets函数，因为scanf函数遇空格就认为字符串结束。,8.1.4 指向结构类型数据的指针,1.指向结构体变量的指针 结构变量在内存中的起始地址称为结构变量的指针。 例： struct std_info *p

18、; 说明p是一个指向结构体类型struct std_info 的指针。定义了指针变量之后，应先赋值才能使用。 案例 使用指向结构变量的指针来访问结构变量的各个成员。#include“struct.h”struct std_info student=“000102”,“张三”,“男”,1980,9,20;main() struct std_info *p_std= ,通过指向结构变量的指针来访问结构变量的成员，与直接使用结构变量的效果一样。一般地说，如果指针变量pointer已指向结构变量var，则以下三种形式等价： （1）var.成员 （2）pointer-成员 （3）(*pointer).成

19、员 /* “*pointer”外面的括号不能省！*/ 注意：在格式（1）中，分量运算符左侧的运算对象，只能是结构变量，；而在格式（2）中，指向运算符左侧的运算对象，只能是指向结构变量（或结构数组）的指针变量，否则都出错。 思考题：如果要求从键盘上输入结构变量student的各成员数据，如何修改程序？,2. 指向结构数组的指针 案例10.5 使用指向结构数组的指针来访问结构数组。 #includestruct.h /*定义并初始化一个外部结构数组student */ struct std_info student3=000102,张三,男,1980,5,20, 000105,李四,男,1980,

20、8,15, “000112”,“王五”,“女”,1980,3,10 ; main() struct std_info *p_std=student; int i=0; /*打印表头*/ printf(No.NameSexBirthdayn);,/*输出结构数组内容*/ for( ; ino, p_std-name, p_std-sex); printf(%4d-%2d-%2dn, p_std-birthday.year, p_std-birthday.month, p_std-birthday.day); 结构体指针变量p_std取得结构体数组student的首地址。 如果指针变量p已指向某结

21、构数组，则p+1指向结构数组的下一个元素，而不是当前元素的下一个成员。 另外，如果指针变量p已经指向一个结构变量（或结构数组），就不能再使之指向结构变量（或结构数组元素）的某一成员。,8.2 共用体,8.2.1 共用体及变量的定义 1概念 使几个不同的变量占用同一段内存空间的结构称为共用型。比较：结构体变量中的成员各自占有自己的存储空间，共用体变量的所有成员都占有同一段存储空间。 2共用类型的定义与结构类型的定义类似 union 共用类型名 成员列表; 3共用变量的定义与结构变量的定义类似 （1）间接定义先定义类型、再定义变量 例如，定义union data共用类型变量un1,un2,un3的

22、语句如下： union data un1,un2,un3；,（2）直接定义定义类型的同时定义变量 例如，union data int i; char ch; float f; un1, un2, un3,*p; （3）定义无名共用体变量 union 成员列表变量列表； 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）。,C不允许把一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。 例： scanf(“%d”,则： yx； y中内容与x完全相等。,8.2.3特点 （1）系统采用覆

23、盖技术，实现共用变量各成员的内存共享，所以在某一时刻，存放的和起作用的是最后一次存入的成员值。 例如，执行un1.i=1, un1.ch=c, un1.f=3.14后，un1.f才是有效的成员,给i，ch的值无意义。 （2）由于所有成员共享同一内存空间，故共用变量与其各成员的地址相同。 例如，un1un1.iun1.chun1.f。 （3）不能对共用变量进行初始化（注意：结构变量可以）；也不能将共用变量作为函数参数，以及使函数返回一个共用数据，但可以使用指向共用变量的指针。 （4）共用类型可以出现在结构类型定义中，反之亦然。,（5）共用体变量在定义的同时，只能用第一个成员的值初始化 例： un

24、ion abc int i; int j;； 可以 union abc x=1; 不允许 union abc x=1,2; 例：写出程序的输出结果 main() union char I2; int k; m; m.i0=3; m.i1=0; printf(“%d”,m.k); ,8.3 枚举类型 所谓枚举类型，是指这种类型变量的值只能是指定的若干个数据之一。 例： enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat workday; 变量workday被定义成枚举类型enum weekdays ，其值只能是Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat

25、 七种之一。 1枚举类型的定义 enum 枚举类型名 取值表； 例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat； 其中Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat 被称为枚举常量，其值顺序为0，1，2，3。可以在定义的时候明确设定每个枚举常量的值。例： enum weekdays Sun1,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat； 则Sun值为1，其他枚举常量的值依次为2，3，4，5，6，7,枚举变量的定义与结构变量类似 （1）间接定义 例如，enum weekdays workday; （2）直接定义 例如，enum weekday

26、s Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat workday; 说明 （1）枚举型仅适应于取值有限的数据。 例如，根据现行的历法规定，周天，年个月。 （2）取值表中的值称为枚举元素，其含义由程序解释。 例如，不是因为写成“Sun”就自动代表“星期天”。事实上， 枚举元素用什么表示都可以。 （3）枚举变量不能直接被赋一个整数值 例： workday1；错误,（3）枚举元素作为常量是有值的定义时的顺序号（从开始），所以枚举元素可以进行比较，比较规则是：序号大者为大！ 例如，上例中的Sun=0、Mon=1、Sat=6，所以MonSun、Sat最大。 （4）枚举元素的值也是可以人为改变的：在定义时由程序指定。 例如，如果enum weekdays Sun=, Mon ,Tue, Wed, Thu, Fri, Sat；则Sun=，Mon=，从Tue=2开始，依次增。,8.4 用 typedef定义类型名,除可直接使用提供的标准类型和自定义的类型（结构、共用、枚举）外，也可使用typedef定义已有类型的别名。该别名与标准类型名一