C程序设计教程(第二版式)1-6.ppt

1、第6章 结构体等构造数据类型,6.1 结构体 6.2 结构体与数组 6.3 结构体与指针 6.4 结构体与函数 6.5 联合体与枚举 6.6 类型定义 6.7 程序举例,6.1 结构体,6.1.1 问题的提出,可以用四个平行数组分别存储了上表中的每 一列元素，因为每一列数据是由一组类型相同的 数据构成的。 但是，这四个平行数组并不是没有关系的， 每个数组中下标相等的数据表示的是同一支股票 的信息，例如，四个数组中下标为0的元素代表 了股票代码为000096、昨天收盘价6.80、今天收 盘价7.20、涨幅5.88(%)这支股票的数据。 分割了数据之间有一定的逻辑关系。例如， 在主函数中调用读数据

2、的函数时，必须将四个数 组名同时作为参数，,结构体类型的数据由若干称为“成员”的数据组成，每一个成员既可以是一个基本数据类型的数据，也可以是另一个构造类型的数据。 结构体实际上是C编译没有提供的数据类型，可以由程序员根据实际情况来自己构造的一种新的数据类型。,6.1.2 结构体的说明 为了描述起来简单，我们要先定义一 个结构体类型：date 。date是日期，2004年 3月5日是一个日期数据，当然我们可 以用三个整型变量来表示一个日期， int year,month,day; 但是，不能表示三个变量之间的逻辑关 系。,我们把时间说明为DATE ，而DATE 含有小时、分、秒三个成分，则DAT

3、E的结 构体说明是： struct DATE int year; int month; int day; ;,其中struct 是关键字， DATE是结构体 的类型名，它实际上规定了一种新的复杂数 据类型。 于是在随后的程序中就可以使用DATE 定义结构体变量了。 struct DATE start_day ;,结构体的说明方式： struct 结构体名 成员表； ； 其中成员表可以由一个或几个成员组 成，要说明每个成员的类型和名称，注意 最后用分号结束。,结构体变量的定义方式： struct 结构体名 结构体变量表； 结构体说明要注意下面几点： (1)结构体说明并不引起存储分配，结构体 变量

4、的定义才引起存储分配。存储分配时， 通常按照各成员在结构体说明中出现的先 后顺序依次排列。结构体成员的数据类型 可以是C语言的基本数据类型，也可以 是数组和指针类型。,(2) 结构体成员还可以是另一个结构体类型，结构体说明可以嵌套。 struct OBJECT struct TASK long plan; long start; long finish; ti,tj; int count; ; OBJECT中嵌套定义了另外一个结构体 TASK。,(3) 当结构体成员是另一个结构体类型时，还可以采用嵌套的说明方式。 struct DATE int year; int month; int day

5、; struct TIME int hour; int minute; int second; time; ; DATE中嵌套定义了TIME类型。,(4) 结构体说明不允许递归，也就是不允 许在一个结构体说明中嵌套对自己的定义。 struct WRONG struct WRONG a; /*错误 */ int count; ;,6.1.3 结构体变量的定义 结构体变量定义有三种方法。 第一种方法就是上面用过的：先说明结构体，再定义结构体变量。 第二种方法是在说明结构体类型的同时定 义结构体变量。 例如： struct TIME int hour; int minute; int second;

6、 audit_begin,audit_end;,这种方法的语法格式是： struct 结构体名 成员表； 结构体变量表；,第三种方法是在说明结构体时直接定义 结构体变量，并且不用指定结构体名。 struct int hour; int minute; int second; audit_begin,audit_end; 这种形式的语法为： struct 成员表； 结构体变量表；,不能混淆结构体名和结构体变量这两 个概念。结构体名实际上标识了程序员定 义的一种新的数据类型，编译系统不可能 为结构体名分配内存空间。只有当变量被 说明为这种由程序员自己定义的数据类型 的结构体时，编译系统才会为结构体

7、变量 分配存储空间。在不引起混淆的情况下， 结构体变量可以简称为结构体。,6.1.4 结构体成员的引用 C语言中对结构体变量的使用是通过 对其成员的引用来实现的。一般不能对 结构体变量进行整体的引用。 引用的方法： 结构体变量名.成员名 符号“.”是依据结构体变量名存取结构体成员的运算符。,例6.1 用符号“.”引用结构体变量的成员。 #include stdio.h void main() struct DATE int year; int month; int day; ; struct DATE start_day; start_day.year=2004; /*为start_day的每

8、个成员赋值 */ start_day.month=3; start_day.day=5; printf(n Start date is:%02d/%02d/%02d, start_day.year,start_day.month, start_day.day); ,注意，对嵌套结构体的引用必须引用 到最末一级。 struct OBJECT struct TASK long plan; long start; long finish; ti,tj; int count; ob; 可以使用scanf(“%d”, 如果初始化数值的个数小于结构体成 员的个数，系统会自动将其它成员初始化 为0。,例6.

9、3 结构体变量的初始化。 #include stdio.h void main() struct DATE int year; int month; int day; ; struct DATE start_day=2004,3,5; /*初始化start_day */ printf(n Start date is:%02d/%02d/%02d, start_day.year,start_day.month, start_day.day); ,6.2.1结构体包含数组 由于结构体的成员可以是任何基 本数据类型和另外一个构造类型，所 以结构体的成员当然可以是数组。 下面我们说明一个可以描述一个股

10、票 信息的结构体：,6.2 结构体与数组,struct STOCK char stockname20; /*股票名称 */ char stockcode6; /*股票代码 */ float data3; /*昨天的收盘价、今天的收盘价、 涨幅 */ ；,例6.4 结构体中包含数组。 #include stdio.h void main() int i; struct STOCK char stockname16; /*股票名称 */ char stockcode7; /*股票代码 */ float data3; /*昨天的收盘价、今天的收盘价、涨幅*/ ;,struct STOCK gjny=

11、GuangJuNengYuan,000096,6.80,7.20; /*初始化结构体变量gjny*/ gjny.data2=( gjny.data1- gjny.data0)/ gjny.data0*100; /*计算涨幅*/ printf(n %s %s ,gjny.stockname,gjny.stockcode); /*输出股票名称和股票代码 */ for (i=0;i2;i+) /*输出昨天的收盘价、今天的收盘价*/ printf(%6.2f , gjny.datai); printf(%6.2f %, gjny.data2); /*输出涨幅*/ ,6.2.2 结构体数组 一个结构体变

12、量只能存放一个结 构体数据，假设有4个股票（或者更 多）的信息要描述，如何处理呢？ 每一支股票用一个结构体变量来存储， 四个就要用四个结构体变量来存储，这四 个结构体变量的构成是完全一样的。 很容易想到用结构体数组： struct STOCK stock4;,定义结构体数组的语法： struct 结构体名 数组名长度; 访问结构体数组中的结构体成员 的方法是： 数组名下标.成员名,例6.5 输入四支股票的信息并输出。 #include stdio.h void main() int i,j; float temp1,temp2; struct STOCK char stockname16; /

13、*股票名称*/ char stockcode7; /*股票代码*/ float data3; /*昨天的收盘价、今天的收盘价、涨幅*/ ;,struct STOCK stock4; for (i=0;i4;i+) printf(Please enter stockname,stockcode and 2 price:n); /*输入提示*/ scanf(%s%s%f%f, stocki.stockname,stocki.stockcode, /*计算涨幅*/ ,for (i=0;i4;i+) printf(n %s %s , stocki.stockname, stocki .stockcod

14、e); /*显示股票名称和股票代码*/ for (j=0;j2;j+) /*输出昨天的收盘价、今天的收盘价*/ printf(%6.2f , stocki.dataj); printf(%6.2f%, stocki.data2); /*输出涨幅*/ ,6.3.1 指向结构体的指针 指针的用途是非常广泛的，指针变量可以指向基本数据类型的变量和数组，也同样可以指向结构体类型的存储单元。 定义指向结构体的指针变量的语法是： struct 结构体名 *结构体指针变量名；,6.3 结构体与指针,struct DATE int year; int month; int day; ; struct DATE

15、 begin,end,*b,*e; b和e被定义为指向DATE类型的指针变量。,通过语句b=就能使 b和e分别指向变量begin和 end。 注意，指向结构体的指针指向的是整 个结构体变量，不具体指向结构体的某个 成员。 可以通过指向结构体的指针存取结构 体的成员。,通过指针访问结构体成员的方法有两 种，一种是使用运算符“-”，另一种是使用 运算符“*”。 运算符“-”由“减号”和“大于号”构成。用 运算符“-”引用指针所指的结构体成员的 方法是： 结构体指针变量名-成员名 b- year 对应 begin. year ， b- month 对应 begin. month b- day 对应

16、begin. day 。,使用“*”运算符也可以通过指向结构体变 量的指针访问结构体成员。用运算符“*”引 用指针所指的成员的方法是： (*结构体指针变量名).成员名 (*b).year 对应 begin. year ， (*b). month 对应 begin. month ， (*b). day 对应 begin. day 。,注意：必须用圆括号将*b括起来，因为 按照优先级和结合性， (*b.year)将解释为 *(b. year )，这是没有意义的。 两种方法中比较常用的是第一种，要注意 的是：“-”不是应用于结构体的，而是应 用于指向结构体的指针的。,例6.6 指向结构体变量的指针。

17、 #include stdio.h void main() struct DATE int year; int month; int day; *p; struct DATE start_day=2004,3,5; /*初始化start_day */ p= ,例6.7用国家代码、金牌数、银牌数、铜牌数和奖牌总数 表示各个国家获得奖牌的情况，编写程序将下表中的数 据作为初始化的数据，然后根据每个国家的获奖牌情况 计算各个国家的奖牌总数，同时计算这四个国家总共获 奖牌的数量，输出结果。,#include stdio.h #define SIZE 4 #define priline printf(n

18、-); void main() struct COUNTRY char name20; /*国家名称*/ int golden; /*金牌数*/ int silver; /*银牌数*/ int copper; /*铜牌数*/ int sum; /*奖牌总数*/ countrySIZE=PRC,32,17,14,USA,35,39,29,Russia, 27,27,38, Australia,17,16,16;,struct COUNTRY *ap; /*指向结构体的指针*/ int total=0; for (ap= country;apsum= ap-golden+ap-silver+ap-

19、copper; /*计算每个国家的奖牌总数 */ total=total+ ap-sum; /*计算每个国家的奖牌总数之和 */ printf(n Name Golden Silver Copper Sum); priline; for (ap= country;apname), (ap-golden),(ap- silver),(ap- copper),(ap- sum); priline; printf(n Total:%6d,total); ,6.3.2用结构体类型指针建立链表 结构体说明不能递归，也就是说结构体说明不能 包含自身的结构体作为成员。 例如： struct DATE int

20、 year; int month; int day; struct DATE begin; /*错误*/ ; 是非法的结构体说明，它试图在说明DATE 结构体的 同时将DATE 结构体类型作为自己的一个成员的类型。 但是，在C语言的结构体说明中，允许结构体成 员是指向它自身结构体的指针。,struct DATE int year; int month; int day; struct DATE *begin; /*正确*/ ; 是正确的的结构体说明，在说明DATE 结构体 时，可以将指向DATE 结构体类型的指针作为 自己的一个成员的类型。也就是说，begin是一 个指向DATE结构体变量的指

21、针。,例6.8 链接两个静态的结构体变量。 #include stdio.h #define priline printf(n-); void main() struct NATION char name20; /*国家名称*/ int golden; /*金牌数*/ struct NATION *next; /*指向一个象自己一样的结构体变量*/ *p,*q; static struct NATION nation_PRC=PRC,32; /*初始化数据中国金牌数32枚*/ static struct NATION nation_USA=USA,35; /*初始化数据美国金牌数35枚*/,p

22、= ,用指针将两个结构体变量链接起来以后，原来的结 构体变量的名字已经名存实亡了，通过指针就可以操作 到链接起来的结构体变量，并且两个结构体变量在内存 中的位置是无关紧要的。这就是所谓链表的基本概念了， 通过一个指向第一个结构体变量的指针可以访问到链表 中所有的结构体变量，注意，链表中的最后一个结构体 变量的next指针必须是空值。 在实际应用中，链表中的结点所占的空间是动态分 配的。,6.4.1 结构体数据作为函数的参数 结构体数据作为函数的参数分为两种情况： (1) 结构体变量的每个成员作为函数的实际参数 (2) 指向结构体的指针作为函数的实际参数 整个结构体变量一般不允许作为函数 的实际

23、参数（有些编译系统允许）。,6.4 结构体与函数,例6.9 修改例6.7将其模块化。 #include stdio.h #define SIZE 4 #define priline printf(n-); struct COUNTRY char name20; /*国家名称*/ int golden; /*金牌数*/ int silver; /*银牌数*/ int copper; /*铜牌数*/ int sum; /*奖牌总数*/ ; int count(struct COUNTRY *country,int size); void output(struct COUNTRY *country

24、,int size,int total);,void main() struct COUNTRY countrySIZE=PRC,32,17,14,USA,35,39,29, Russia,27,27,38,Australia,17,16,16; int total; total=count(country,SIZE); /*计算每个国家的奖牌总数和总奖牌数*/ output(country,SIZE,total); /*输出*/ ,int count(struct COUNTRY *country,int size) struct COUNTRY *ap; /*指向结构体的指针*/ int

25、total=0; for (ap= country;apsum= ap-golden+ap-silver+ap-copper; /*计算每个国家的奖牌总数 */ total=total+ ap-sum; /*计算每个国家的奖牌总数之和 */ return total; ,void output(struct COUNTRY *country,int size,int total) /*输出函数定义*/ struct COUNTRY *ap; /*指向结构体的指针*/ printf(n Name Golden Silver Copper Sum); priline; for (ap= count

26、ry;apname), (ap-golden), (ap- silver),(ap- copper),(ap- sum); priline; printf(n Total:%6d,total); ,6.4.2 返回指向结构体的指针的函数 函数能够返回指向结构体的指针。 若要函数返回指向结构体的指针，函 数定义的首部应定义为： struct 结构体名 *函数名(参数表),例6.10为例6.9增加一个查询函数，该查询函数的功能是在结构体数组中查询一个给定的国家名称，若该国家的数据存在，返回指向这个结构体的指针，否则返回空值。 struct COUNTRY *lookfor(struct COUNT

27、RY *country,int size,char *name) struct COUNTRY *ap; /*指向结构体的指针*/ for (ap= country;apname,name)=0) return ap; /*查询到，返回结构体变量的地址*/ return NULL; ,6.5 联合体与枚举 6.5.1 使用联合体与枚举的目的 联合体又称为公用体。使用联合体变量的 主要目的是节省空间。在编制一些比较高级的 程序时，有时需要把不同类型的变量放在同一 存储区域内。例如，我们要定义一个变量x，它 既可以用来存储一个单字符还可以存储一个浮点数或是一个整数，当然，在一个时间点，它 只能存放

28、其中的一种类型的数据，新的数据覆 盖老的数据，新的数据是什么数据类型，x变量 就是什么数据类型。,使用枚举变量的主要目的是提高程序的可 读性。所谓“枚举”就是把所有可能的取值情况 列举出来。例如，真和假表示了逻辑值的两种 情况，男和女是性别的两种取值，选修课成绩 有“优”、“良”、“中”、“及格”和“不及格”五种 取值等。,6.5.2 联合体与枚举的说明 联合体的说明格式为： union 联合体名 成员表; ; 例如， union mixed char c; float f; int i; ; mixed为联合体名，是新定义的一种数据类型。,枚举的说明除了关键字使用enum以外，还有 一点与说

29、明结构体不同，就是枚举说明中的每 个元素的前面不使用数据类型的说明。 枚举的说明格式为： enum 枚举名 枚举元素表（逗号分隔） ; 例如， enum COLOR red,green,blue,yellow,white ;,enum BOOL false,true ; COLOR和BOOL是枚举名，COLOR的枚 举元素red、green、blue、yellow、whitey 和BOOL 的枚举元素false、true前面都没 有数据类型的说明。原因是，枚举元素是 常量，有固定的数值，按说明枚举时的顺 序分别是整数0、1、2。,6.5.3 联合体变量与枚举变量的定义 联合体变量与枚举变量的定

30、义方法也 有三种。 (一) 先说明联合体或枚举 ，再定义联合体变量或 枚举 变量。 (二) 在说明联合体或枚举类型的同时定义联合体 或枚举变量。 (三) 直接定义联合体或枚举变量。 这三种方法与结构体变量的定义方法 几乎没有区别。,union mixed char c; float f; int i; ; union mixed x;,union char c; float f; int i; x;,union mixed char c; float f; int I x;,与结构体变量不同的是，联合体 变量在内存中所占的字节数是成员表 中最大的，而不象结构体变量是所有 成员所占字节数的总和。

31、 union mixed x=a; 这时，系统按成员c对第一个字 节赋值，其余单元的值为0。,枚举名和枚举变量也是两个概念。与 结构体变量和联合体变量都不同，枚举变 量在内存中只占一个整数的位置。枚举变 量的取值范围限定在枚举元素内，而枚举 元素是整数。,6.5.4联合体变量成员的引用 对于联合体变量成员的直接引 用是使用运算符“.”，语法是：联合 体变量名.成员名。 例如x.f，可以将x.f看成一个普通的浮点型数据进行存取。,注意： 不能对联合体变量x直接存取内 容。 x=15.00是错误的，只能对x的三 个成员进行操作，这三个成员是x.f、 x.i和x.c，并且这三个联合体成员不可 能同时

32、存在。,6.5.5 枚举变量的使用 枚举变量的使用与结构体变量和联合体完全 不同。 如果一个变量被定义为是一个枚举变量， 则它的取值只能取自对应的枚举元素，而不能是其它 任何数。 如果有定义 enum red,green,blue,yellow,white select,change; 则select=red;和change=white; 是正确的 而select=red_white是错误的。,下面的程序段就是一个很好的利用枚举类型增强程序可读性的片段。 enum BOOL false,true flag; if (flag=false) ,当然，如果一定想知道枚举变量的值，可以 按照整型数打

33、印枚举元素和枚举变量的值。但 是不能直接输出表示枚举元素的字符串标识符， 可以考虑使用switch或else if语句输出。 例如， enum BOOL false,true flag; flag=false; if (flag=false) printf(false); else printf(ture);,6. 5.6指向联合体变量的指针 通过指向联合体变量的指针也 可以对联合体变量进行存取，使用 指向联合体变量的指针存取联合体 变量成员的语法格式是： (*指向联合体变量的指针).成员名 指向联合体变量的指针-成员名,例6.11 使用指针引用联合体的成员。 #include stdio.h union NATION int golden; /*金牌数*/ char *name; /*国家名称*/ ; void main() union NATION china,*p= /*通过指针引用联合体变量的成员 */ ,6.5.7 联合体变量与函数 联合体变量的成员值可以作为函 数的参数，联合体变量不能作为函数 的参数，并且函数的返回类型也不能 是联合体；但是，指向联合体变量的 指针可以作为函数的参数，返回值也 可以是