結(jié)構(gòu)體與共用體

1、C語言程序設(shè)計(jì)大連理工大學(xué)大連理工大學(xué)第十章第十章第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2 2內(nèi)容提要 結(jié)構(gòu)體（struct） 共用體（union） 枚舉（enum） typedef 關(guān)鍵字第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3 3數(shù)據(jù)類型的分類 數(shù)據(jù)類型分為基本類型和構(gòu)造類型。 基本類型是系統(tǒng)固有的。用戶只能使用，不能改變。 基本類型分為整型、實(shí)型、字符型、指針型、空類型。 在編程時，用戶經(jīng)常會需要一些系統(tǒng)沒有的數(shù)據(jù)類型，即用戶想自己定義新的數(shù)據(jù)類型，為方便用戶編程，C語言為用戶提供了自定義數(shù)據(jù)類型的機(jī)制，可以由基本類型派生構(gòu)造出來，因此自定義數(shù)據(jù)類型又叫做構(gòu)造類型。 構(gòu)造類型分為數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共用體、枚舉。第十章

2、結(jié)構(gòu)體與共用體 4 4 C語言的數(shù)據(jù)類型 規(guī)定：在程序中用到的變量，必須指定數(shù)據(jù)類型。整型 （有/無符號；基本/長/短）實(shí)型浮點(diǎn)型 （單精度、雙精度）基本類型字符型指針類型空類型數(shù)據(jù)類型數(shù)組類型構(gòu)造類型結(jié)構(gòu)體類型共用體類型枚舉類型第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 5 5結(jié)構(gòu)體 結(jié)構(gòu)體簡稱結(jié)構(gòu)。 通常將在邏輯上有相互聯(lián)系的一組數(shù)據(jù)定義成一個結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)中的組成成分稱為分量、域、成員。 結(jié)構(gòu)中的成員的數(shù)據(jù)類型可以不同。int num;char name20;char sex;int age;char addr30;struct student int num; char name20; char sex;

3、int age; char addr30;判斷：對于不同類型的數(shù)據(jù)，判斷：對于不同類型的數(shù)據(jù)，若想合成一個有機(jī)的整體，可若想合成一個有機(jī)的整體，可以使用結(jié)構(gòu)體進(jìn)行定義。以使用結(jié)構(gòu)體進(jìn)行定義。Y第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 6 6結(jié)構(gòu)體類型的定義 在使用結(jié)構(gòu)之前，首先要對結(jié)構(gòu)的組成進(jìn)行描述，稱為結(jié)構(gòu)的定義。 結(jié)構(gòu)定義要說明組成該結(jié)構(gòu)的成員（成員名命名規(guī)則遵循標(biāo)識符命名規(guī)則），以及每個成員的數(shù)據(jù)類型。 實(shí)際上，結(jié)構(gòu)定義是定義一個新的數(shù)據(jù)類型，因此要指定結(jié)構(gòu)體的類型名（遵循標(biāo)識符命名規(guī)則）。struct 結(jié)構(gòu)體類型名結(jié)構(gòu)體類型名 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 成員名成員名1; 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 成員名成員名2; 數(shù)據(jù)

4、類型數(shù)據(jù)類型 成員名成員名n;判斷：在程序中定義了判斷：在程序中定義了一個結(jié)構(gòu)體類型后，可一個結(jié)構(gòu)體類型后，可以多次用它來定義具有以多次用它來定義具有該類型的變量。該類型的變量。 Y分號結(jié)束分號結(jié)束第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 7 7結(jié)構(gòu)體變量的定義 要注意類型與變量的區(qū)別，要先定義類型，再利用這個類型來定義變量。如同定義一個整型變量一樣，如int a，先有類型int（系統(tǒng)固有的），再根據(jù)類型定義變量a。 系統(tǒng)只對變量分配存儲單元，不對類型分配存儲單元。main( ) int a; struct student s1, s2;struct student int num; char name20;

5、char sex; int age; char addr30;類型類型變量變量結(jié)構(gòu)體是不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)集合，結(jié)構(gòu)體是不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)集合，作為數(shù)據(jù)類型，必須先說明結(jié)構(gòu)體作為數(shù)據(jù)類型，必須先說明結(jié)構(gòu)體 類型類型 ，再說明結(jié)構(gòu)體，再說明結(jié)構(gòu)體 變量變量 。第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 8 8定義結(jié)構(gòu)體變量的多種方法先定義類型，再定義變量struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30;main( ) int a; struct student s1, s2;struct student int num; char

6、name20; char sex; int age; char addr30;#define STUDENT struct studentmain( ) int a; STUDENT s1, s2;推薦推薦第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 9 9定義結(jié)構(gòu)體變量的多種方法定義類型時, 同時定義變量struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; s1, s2; /全局變量全局變量main( ) int a; struct student st; /局部局部main( ) int a; struct student in

7、t num; char name20; char sex; int age; char addr30; s1, s2; /局部變量局部變量 /結(jié)構(gòu)體類型也是局部的。結(jié)構(gòu)體類型也是局部的。fun( ) struct student st; /錯誤錯誤 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1010定義結(jié)構(gòu)體變量的多種方法直接定義結(jié)構(gòu)體變量struct /無名結(jié)構(gòu)體無名結(jié)構(gòu)體 int num; char name20; char sex; int age; char addr30; s1, s2; /全局變量全局變量main( ) int a; /無法使用上面的類型無法使用上面的類型main( ) int a;

8、 struct /無名結(jié)構(gòu)體無名結(jié)構(gòu)體 int num; char name20; char sex; int age; char addr30; s1, s2; /局部變量局部變量第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1111結(jié)構(gòu)體變量的使用圓點(diǎn)運(yùn)算符 可以利用結(jié)構(gòu)體變量名和成員運(yùn)算符（圓點(diǎn)運(yùn)算符）訪問結(jié)構(gòu)體變量中的成員。 圓點(diǎn)運(yùn)算符“ . ”屬于成員運(yùn)算符、域運(yùn)算符、分量運(yùn)算符。 結(jié)構(gòu)體變量成員可以象普通變量一樣進(jìn)行各種運(yùn)算。main( ) struct student s1, s2; s1.num = 20; s2.num = 50; printf(%d %d, s1.num, s2.num - s1

9、.num); /20 30 判斷：對結(jié)構(gòu)體類型的變量的成員的訪問，無論數(shù)據(jù)類判斷：對結(jié)構(gòu)體類型的變量的成員的訪問，無論數(shù)據(jù)類型如何都可使用的圓點(diǎn)運(yùn)算符。型如何都可使用的圓點(diǎn)運(yùn)算符。Y第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1212結(jié)構(gòu)體變量的使用箭頭運(yùn)算符 可以利用取地址運(yùn)算符獲得指向結(jié)構(gòu)體變量的指針，并利用結(jié)構(gòu)體指針變量和指向運(yùn)算符（-運(yùn)算符）訪問結(jié)構(gòu)體變量中的成員。 注意：結(jié)構(gòu)體名僅表示結(jié)構(gòu)體對象本身，并不表示結(jié)構(gòu)體指針（與數(shù)組名、函數(shù)名不一樣）。main( ) struct student s, *p = &s; p-num = 20; printf(%d %d, s.num, p-num);

10、/20 20 int numchar name20char sexint agechar addr30p-第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1313結(jié)構(gòu)體變量的使用成員運(yùn)算符的優(yōu)先級 圓點(diǎn)運(yùn)算符和箭頭運(yùn)算符的優(yōu)先級最高，從左向右結(jié)合。main( ) struct student s, *p = &s; (*p).num = 1; /不能寫成不能寫成 *p.num p-num = 2; / p-num等價于等價于(*p).num +p-num; /等價于等價于+(p-num) printf(%d %d %d, s.num, (*p).num, p-num); /3 3 3 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體

11、1414結(jié)構(gòu)體變量的使用同類型結(jié)構(gòu)體變量可互相賦值 兩個類型相同的結(jié)構(gòu)體變量，可以互相賦值。#include struct stype int a; int b; x, y;main( ) x.a = 10; x.b = 20; y = x; printf(%d %d, y.a, y.b); /10 20第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1515結(jié)構(gòu)體變量的初始化定義時初始化struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; struct student s=201101, zhang, m, 20, A501;按結(jié)構(gòu)

12、體中成員的順序，寫出初值。注意類型匹配。按結(jié)構(gòu)體中成員的順序，寫出初值。注意類型匹配。第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1616結(jié)構(gòu)體變量的初始化執(zhí)行時賦初值struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; #include #include main( ) struct student s; s.num = 201101; strcpy(, zhang); s.sex = M; s.age = 20; strcpy(s.addr, A501);注意字符串的賦值方法。注意字符串的賦值方法。第十章 結(jié)構(gòu)體與

13、共用體 1717結(jié)構(gòu)體變量的輸入struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; #include #include main( ) struct student s; scanf(%d %s %c %d %s, &s.num, , &s.sex, &s.age, s.addr);結(jié)構(gòu)體變量成員的使用與普通變量的使用一樣結(jié)構(gòu)體變量成員的使用與普通變量的使用一樣錯誤的用法：錯誤的用法： scanf(%d %s %c %d %s, &s); 用空白符分隔用空白符分隔第

14、十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1818結(jié)構(gòu)體變量的輸出#include #include main( ) struct student s; /結(jié)構(gòu)體類型定義同前頁結(jié)構(gòu)體類型定義同前頁 scanf(%d %s %c %d %s, &s.num, , &s.sex, &s.age, s.addr); printf(%d,%s,%c,%d,%s, s.num, , s.sex, s.age, s.addr);錯誤的用法：錯誤的用法： printf(%d,%s,%c,%d,%s, s); 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 1919結(jié)構(gòu)體變量名、成員名、類型名可以相同。s

15、truct a int a; int b; a;合法合法成員名也可以與結(jié)構(gòu)體外的變量名或其它結(jié)構(gòu)體內(nèi)的成員成員名也可以與結(jié)構(gòu)體外的變量名或其它結(jié)構(gòu)體內(nèi)的成員名相同，二者并不代表同一對象。名相同，二者并不代表同一對象。struct s1 int a; int b; ;struct s2 int a; float b; ;main( ) struct s1 x; struct s2 y; int a = 10; x.a = 20; y.a = 30; printf(%d %d %d, a, x.a, y.a); /10 20 30第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2020結(jié)構(gòu)體的嵌套 結(jié)構(gòu)可以嵌套，結(jié)構(gòu)中的

16、成員還可以是結(jié)構(gòu)。 被嵌套的結(jié)構(gòu)可以是已定義的或正在定義的。struct date int month; int day; int year;struct student int num; char name20; struct date birthday;struct student s;struct data d;struct student int num; char name20; struct date int month; int day; int year; birthday;struct student s;struct data d; /錯！錯！第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 212

17、1結(jié)構(gòu)體的嵌套 結(jié)構(gòu)體成員可以是指向結(jié)構(gòu)體的指針。struct date int month; int day; int year;struct student int num; char name20; struct date birthday; struct student *ps;#include main( ) struct student s1, s2; s1.num = 201101; s2.ps = &s1; printf(%d, s2.ps-num);/201101第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2222嵌套結(jié)構(gòu)體變量的使用 若成員本身又屬于一個結(jié)構(gòu)體類型，只能對最低級的成員進(jìn)

18、行賦值或存取以及運(yùn)算。main( ) struct student s, *p = &s; s.birthday.year = 2000; /不能直接對不能直接對s.birthday賦值賦值 (*p).birthday.month = 12; p-birthday.day = 21; printf(%d %d %d, p-birthday.year, s.birthday.month, (*p).birthday.day); /2000 12 21第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2323結(jié)構(gòu)體數(shù)組 結(jié)構(gòu)體與數(shù)組可以相互嵌套：結(jié)構(gòu)成員可以是數(shù)組；結(jié)構(gòu)體可以構(gòu)成數(shù)組，即結(jié)構(gòu)體數(shù)組。 當(dāng)要處理二維表

19、格形式的數(shù)據(jù)（如學(xué)生基本信息表、通訊錄）時，可利用結(jié)構(gòu)體數(shù)組進(jìn)行描述。numnamesexageaddr201101鄭曉彤鄭曉彤M20A501201102肖海亮肖海亮M21B502201103林莉莉林莉莉F20C501201104張建超張建超M21A503struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; st100;第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2424結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化 與普通數(shù)組的初始化方法類似。struct man char name20; int age; person4 = li,18,wang,19,

20、zhang,20,sun,22;main( ) struct man p4; int i; for (i = 0; i 4; i+) scanf(%s %d, , &pi.age);定義時初始化定義時初始化執(zhí)行時初始化執(zhí)行時初始化第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2525結(jié)構(gòu)體數(shù)組的使用 訪問結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的具體元素，必須遵守?cái)?shù)組使用的規(guī)定按下標(biāo)進(jìn)行訪問或按指針進(jìn)行訪問。 要訪問結(jié)構(gòu)體數(shù)組中某個具體元素下的成員，又要遵守有關(guān)訪問結(jié)構(gòu)成員的規(guī)定。main( ) struct man *p, *q; int i, m = 0; p = person; /p指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組首元素指向結(jié)構(gòu)體數(shù)

21、組首元素 for (i = 0; i 4; i+, p+) if (m age) q = p; m = q-age; printf(%s, %d, q-name, q-age);找到年齡最大的人找到年齡最大的人第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2626#include struct student int num; int age; ;main( ) struct student st3=1000,20,2000,19,3000,23; struct student *p; p = st; /p指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組首元素指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組首元素 printf(%dn, (*p+).num); /改成改成(*+p)

22、.num? 2000 /或或printf(%dn, p+-num); /改成改成+p-num? 1001 /1000閱讀程序閱讀程序第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2727結(jié)構(gòu)體變量的成員做為函數(shù)參數(shù) 在函數(shù)中傳遞結(jié)構(gòu)體變量的成員的方法與傳遞簡單變量的方法相同。可以傳遞成員的值；可以傳遞成員的地址。#include struct student int num; char name20; double score3; ;void display(int num, char *name) printf(%d %sn, num, name);main( ) struct student st=20701,

23、 lili, 67.5, 88, 79.6; display(st.num, );第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2828結(jié)構(gòu)體變量做為函數(shù)參數(shù)#include struct student int num; char name20; double score3; ;void display(struct student s) printf(%d %s %5.1f %5.1f %5.1fn, s.num, , s.score0, s.score1, s.score2);main( ) struct student st=20701, lili, 67.5, 88, 79.6;

24、 display(st);值傳遞值傳遞第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 2929結(jié)構(gòu)體指針變量做為函數(shù)參數(shù)#include struct student int num; char name20; double score3; ;void display(struct student *p) printf(%d %s %5.1f %5.1f %5.1fn, p-num, p-name, p-score0, p-score1, p-score2);main( ) struct student st=20701, lili, 67.5, 88, 79.6; display(&st);地址傳遞地址傳遞

25、第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3030結(jié)構(gòu)體數(shù)組做為函數(shù)參數(shù)#include struct student int num; char name20; ;void display(struct student *s) struct student *p = s; for (p = s; p - s num, p-name);main( ) struct student st3=20701,lili,20702,wu,20703,su; display(st);地址傳遞地址傳遞第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3131結(jié)構(gòu)體變量做為函數(shù)返回值#include struct student int num; ch

26、ar name20; double score3; ;struct student input( ) struct student s; scanf(%d %s %lf %lf %lf, &s.num, , &s.score0, &s.score1, &s.score2); return s;main( ) struct student s; s = input( ); printf(%d %s %5.1f %5.1f %5.1fn, s.num, , s.score0, s.score1, s.score2);不能指定精度，后面不能加不

27、能指定精度，后面不能加n第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3232結(jié)構(gòu)體變量的存儲空間 結(jié)構(gòu)體類型的變量所占居內(nèi)存的大小是各成員所需內(nèi)存量的總和。struct data int i; float f; char c;struct data a;ifc例：變量例：變量a在內(nèi)存所占字節(jié)數(shù)是在內(nèi)存所占字節(jié)數(shù)是 30 。struct stud char num6; float s4; double ave; a, *p, s3; 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3333共用體 共用體又稱為聯(lián)合。共用體形式上類似于結(jié)構(gòu)體。 共用體的成員共同占用同一段內(nèi)存。 共用體類型的變量所占內(nèi)存長度等于最長的成員的長度。union d

28、ata int i; float f; char c;ifc例：變量例：變量d在內(nèi)存所占字節(jié)數(shù)是在內(nèi)存所占字節(jié)數(shù)是 12 。union stud short int num; char name8; float score3; double ave; *p, d, stu3;第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3434共用體類型的定義 共用體的定義方法與結(jié)構(gòu)體基本類似。 定義共用體類型時，要指定共用體的類型名（遵循標(biāo)識符命名規(guī)則）；并說明組成該共用體的成員（成員名命名規(guī)則遵循標(biāo)識符命名規(guī)則），以及每個成員的數(shù)據(jù)類型。union 共用體類型名共用體類型名 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 成員名成員名1; 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型

29、 成員名成員名2; 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 成員名成員名n;第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3535共用體變量的定義多種定義方法union data int i; float f; char c;union data a, b;union data int i; float f; char c; a, b;union int i; float f; char c; a, b;先定義類型，先定義類型，再定義變量再定義變量定義類型時，定義類型時，同時定義變量同時定義變量直接定義變量直接定義變量無名共用體無名共用體第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3636共用體變量的初始化 定義共用體變量時只能對第一個成員初始化。#inc

30、lude union data int i; float f; char c; a 100; /只能寫一個數(shù)據(jù)，大括號不能省略只能寫一個數(shù)據(jù)，大括號不能省略main( ) a = 100; /錯，不能對共用體變量名賦值錯，不能對共用體變量名賦值 printf(%dn, a.i); 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3737共用體變量的使用成員訪問方法 共用體的使用方法與結(jié)構(gòu)體基本相同。 訪問成員時，可以使用圓點(diǎn)運(yùn)算符和箭頭運(yùn)算符。#include union data int i; float f; char c; a, *p;main( ) p = &a; a.i = 10; printf(%

31、dn, a.i); /10 p-i = 20; printf(%dn, p-i); /20 printf(%dn, a); /錯誤錯誤不能只通過引用共用體變量名來得到成員的值不能只通過引用共用體變量名來得到成員的值第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3838共用體變量的使用后存放，后有效原則 共用體變量的地址和它的各成員的地址都是同一地址；每一瞬時只有一個成員起作用； 共用體變量中的有效值是最后一次存放的成員的數(shù)值。#include union data int i; float f; char c; a;main( ) a.i = 10; a.f = 20.0; a.c = a; printf(%fn,

32、 a.f); /錯！錯！ printf(%dn, a.c); /97 #includemain( ) union u char *name; int age; int income; s; =WANGLING; s.age=28; s.income=1000; printf(%dn, s.age); /1000第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 3939共用體變量的使用讀取時可使用不同成員，但意義不同#include union data short int i; char c2; a;a.i0000000100000010a.c1a.c0main( ) char t; a.i = 258;

33、printf(hi:%d, lo:%dn, a.c1, a.c0); t = a.c0; a.c0 = a.c1; a.c1 = t; /交換兩個字節(jié)交換兩個字節(jié) printf(hi:%d, lo:%dn, a.c1, a.c0); printf(i=%dn, a.i); /513 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 4040共用體變量的使用同類型共用體變量可相互賦值 兩個類型相同的共用體變量，可以互相賦值。#include union data int i; float f; char c; a, b;main( ) a.i = 10; a.f = 20.0; a.c = a; b = a; print

34、f(%dn, b.c); /97 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 4141共用體變量的使用嵌套 共用體、結(jié)構(gòu)體、數(shù)組可相互嵌套。union result short int point; char grade10; ;struct student int num; char name20; union result r;#include main( ) struct student s30, *p; p = s; p-r.point = 90; printf(%dn, p-r.point); / 90第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 4242共用體變量的使用共用體變量與函數(shù) 共用體變量以及共用體變量指針都可以做

35、為函數(shù)參數(shù)、函數(shù)返回值。與結(jié)構(gòu)體類似。#include union data int i; float f; char c;void display(union data x) printf(%dn, x.i); main( ) union data d; d.i = 100; display(d); 第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 4343枚舉 若一個變量只有幾種可能的值，可以定義為枚舉類型。 所謂“枚舉”是指將變量的可能取值一一列舉出來，變量的值只限于列舉出來的值的范圍。與數(shù)學(xué)上的定義域類似。 例如，要定義一個變量來表示星期幾，則可以定義一個整型變量。但整型變量的取值范圍很大，為了限其范圍，則可以定義一個枚舉變量。int day;1, 2, 3, 4, 5, 6, 7第十章 結(jié)構(gòu)體與共用體 4444枚舉類型及枚舉變量的定義enum weekday sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat;enum weekday day;先定義類型，再定義變量先定義類型，再定義變量定義類型時，同時定義