第10章 結(jié)構(gòu)體(最終講稿)

結(jié)構(gòu)體、共用體及枚舉類型第

10

章10.1結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量10.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組10.3結(jié)構(gòu)體指針10.4用指針處理鏈表

10.5共用體類型

10.6枚舉類型

10.7用typedef命名類型本章小結(jié)結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量10.1教學(xué)進程10.1.1結(jié)構(gòu)體類型的定義有時需要將不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個有機的整體，以便于引用。如：一個學(xué)生有學(xué)號、姓名、性別、年齡、成績、地址等屬性

intnum;charname[20];charsex;

intage;floatscore;

intcharaddr[30];問題定義：100101

LiFun

M1887.5Beijing

Numnamesexagescoreaddr應(yīng)當把它們組織成一個組合項，在一個組合項中包含若干個類型不同（當然也可以相同）的數(shù)據(jù)項。教學(xué)進程結(jié)構(gòu)體類型struct

結(jié)構(gòu)體名{類型標識符成員名表1；類型標識符成員名表2；

…；類型標識符成員名表n；}；定義一個結(jié)構(gòu)體類型的一般形式為：其中struct是用于定義具體結(jié)構(gòu)體類型的關(guān)鍵字，與結(jié)構(gòu)體名共同組成結(jié)構(gòu)體類型名。在“成員表列”中可以定義該類型中有哪些成員，各成員屬于什么數(shù)據(jù)類型，由它們組成結(jié)構(gòu)體。教學(xué)進程結(jié)構(gòu)體類型structstudent{intnum;charname[20];charsex;

intage;floatscore;charaddr[30];}；結(jié)構(gòu)體類型名成員類型名成員名例如：structstudent{intnum;charname[20];charsex;

intage;floatscore;charaddr[30];}；structdate{intmonth;

intday;

intyear;}structstudent{intnum;charneme[20],sex;

intage;

structdatebirthday;charaddr[30];}student1,student2;已定義的結(jié)構(gòu)體類型可以像基類型一樣使用。教學(xué)進程結(jié)構(gòu)體類型的定義可以嵌套在這個定義中，結(jié)構(gòu)體“日期”類型date中又嵌套定義了結(jié)構(gòu)體“時間”類型time。這就是結(jié)構(gòu)體的嵌套定義。定義一個結(jié)構(gòu)體“日期”類型date：

structdate{intyear； /*年*/

intmonth； /*月*/

intday； /*日*/

structtime/*結(jié)構(gòu)體“時間”類型*/{inthour； /*小時*/

intminute； /*分*/

intsecond； /*秒*/}t；

}；結(jié)構(gòu)體類型(2)當一個結(jié)構(gòu)體類型定義在函數(shù)之外時，它具有全局作用域；若定義在任一對花括號之內(nèi)，則具有局部作用域，其作用范圍是所在花括號構(gòu)成的塊。(3)結(jié)構(gòu)體是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，是數(shù)目固定、類型不同的若干成員的集合，結(jié)構(gòu)體類型的定義只是列出了該結(jié)構(gòu)的組成情況，編譯系統(tǒng)并未因此而分配存儲空間，當定義了結(jié)構(gòu)體類型的變量或數(shù)組后，編譯系統(tǒng)才會分配存儲空間。(4)成員名可以與程序中的變量名相同，二者不代表同一個對象。例如，程序中可以定義一個變量num，它與struct

stu中的num是兩回事，互不干擾。(5)如果兩個結(jié)構(gòu)體的成員類型、名稱、個數(shù)相同，但結(jié)構(gòu)體名不同，也是兩個不同的結(jié)構(gòu)類型。結(jié)構(gòu)體類型教學(xué)進程要強調(diào)的是，結(jié)構(gòu)體類型名（如上例中的date）是定義的類型名，而不是變量名，就好像整型的類型名為int，雙精度實型的類型名為double，字符型的類型名為char一樣，只不過整型、雙精度實型、字符型等基本數(shù)據(jù)類型是C編譯系統(tǒng)已經(jīng)定義的，用戶可以直接用它們來定義相應(yīng)類型的變量，而結(jié)構(gòu)體類型是用戶根據(jù)數(shù)據(jù)處理的需要臨時定義的一種類型，一經(jīng)定義就可以像系統(tǒng)定義的類型一樣使用了。但系統(tǒng)并不為類型分配存儲空間，為了能在程序中使用結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)，必須定義結(jié)構(gòu)體類型的變量。定義結(jié)構(gòu)體類型的變量教學(xué)進程結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量結(jié)構(gòu)體變量的定義可以采取以下3種方法定義結(jié)構(gòu)體變量：(1)先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量例如：structstudent

student1,student2;↑↑↑

結(jié)構(gòu)體類型名結(jié)構(gòu)體變量名定義了student1和student2為structstudent類型(應(yīng)事先已定義)的變量，即它們具有structstudent類型的結(jié)構(gòu)。student1100101ZhangXinM1990.5Shanghai100102WangLiF2098Beijingstudent2在TC中占字節(jié)數(shù)2201243059定義結(jié)構(gòu)體類型變量教學(xué)進程●一般形式為:

struct結(jié)構(gòu)體名｛成員表列｝變量名表列；(2)在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時定義結(jié)構(gòu)體變量例如：structstudent{intnum；

charname[20]；

charsex；

intage；

floatscore；

charaddr[30]；}student1,student2;它的作用與第一種方法相同，即定義了兩個structstudent類型的變量student1,student2。如果需要，在程序中還可以定義該種結(jié)構(gòu)體類型的其它變量。結(jié)構(gòu)體類型變量的定義教學(xué)進程(3)不指定類型名而直接定義結(jié)構(gòu)體變量●

struct

{成員表}變量表；例如：

struct

{intnum；

charname[10]；

charsex；

intage；

floatscore；

}studernt1，

student2；指定了一個無名的結(jié)構(gòu)體類型，它沒有名字，顯然不能再以此結(jié)構(gòu)體類型去定義其它變量了。未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體名結(jié)構(gòu)體類型變量的定義教學(xué)進程注意(1)結(jié)構(gòu)體類型與結(jié)構(gòu)體變量是不同的概念，不能混同。(2)結(jié)構(gòu)體類型中的成員名可以與程序中的變量名相同，但二者不代表同一對象。(3)對結(jié)構(gòu)體變量中的成員，可以單獨使用，它的作用與地位相當于普通變量。教學(xué)進程結(jié)構(gòu)體變量中的每個成員與普通變量一樣，可進行各種運算。

st.num=115；

[0]=‘z'；

[1]='a'；

[2]='\0'；

st.sex='M'；

st.age=19；

st.score=95.0；

scanf("％d"，&st.num)；

printf("％s"，)；方式●結(jié)構(gòu)體變量名.成員名其中“.”為結(jié)構(gòu)體成員運算符，它的優(yōu)先級最高。結(jié)構(gòu)體變量的引用和初始化結(jié)構(gòu)體變量的引用在定義結(jié)構(gòu)體變量后，就可以引用其成員。引用結(jié)構(gòu)體類型變量教學(xué)進程(1)同類的結(jié)構(gòu)體變量可以互相賦值如：student1=student2;

但不能將一個結(jié)構(gòu)體變量作為一個整體進行輸入和輸出。如:已定義student1和student2為結(jié)構(gòu)體變量并已有值，

printf(″%d,%s,%c,%d,%f,%＼n″,student1);(2)如果成員本身又屬一個結(jié)構(gòu)體類型,則要用若干個成員運算符,一級一級地找到最低一級的成員，進行賦值或存取及運算。

如:訪問上面定義的結(jié)構(gòu)體變量student1的各成員

student1.numstudent1.birthday.month定義了結(jié)構(gòu)體變量后，便可以引用這個變量。但應(yīng)遵守以下規(guī)則:引用結(jié)構(gòu)體類型變量教學(xué)進程(3)對結(jié)構(gòu)體變量的成員可以像普通變量一樣進行各種運算（根據(jù)其類型決定可以進行的運算）。

如：student2.score=student1.score;sum=student1.score+student2.score;student1.age++;++student2.age;(4)可引用結(jié)構(gòu)體變量成員的地址，也可引用結(jié)構(gòu)體變量的地址。

如：scanf(″%d″,&student1.num);//為成員student1.num賦值

printf(″%o″,＆student1）;//輸出變量student1的首地址

但不能用以下語句整體讀入結(jié)構(gòu)體變量如：

scanf（″%d,％s,％c,％d,％f,％s″,＆student1）；

結(jié)構(gòu)體變量的地址主要用作函數(shù)參數(shù)，傳遞結(jié)構(gòu)體變量的地址。教學(xué)進程與普通變量一樣，在定義結(jié)構(gòu)體類型變量的同時也可以對結(jié)構(gòu)體類型變量賦初值。結(jié)構(gòu)體變量的引用和初始化結(jié)構(gòu)體變量的初始化例10-1對結(jié)構(gòu)變量初始化。#include<stdio.h>main(){struct

stu

{intnum;charname[20];charsex;

intage;floatscore;}boy2,boy1={102,"Zhangping",'M',20,78.5};boy2=boy1;printf("Number:%d\nName:%s\n",boy2.num,);printf("Sex:%c\nage:%dScore:%4.1f\n",boy2.sex,boy2.age,boy2.score);}

本例中，對結(jié)構(gòu)體變量boy1作了初始化賦值，然后把boy1的值整體賦予boy2，最后用printf函數(shù)輸出boy2各成員的值。程序運行結(jié)果如下：Number:102Name:ZhangpingSex:MAge:20Score:78.5結(jié)構(gòu)體數(shù)組10.310.3.1定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組教學(xué)進程與整型數(shù)組、實型數(shù)組、字符型數(shù)組一樣，在程序中也可以定義結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)組，并且同一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的元素應(yīng)為同一種結(jié)構(gòu)體類型。與定義結(jié)構(gòu)體變量的方法相似，只需說明其為數(shù)組即可。如：structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];

};structstudentstu[3];}stu[3];/*直接定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組*/定義了一個數(shù)組stu，數(shù)組有３個元素，均為structstudent類型數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)體數(shù)組10.310.3.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化教學(xué)進程與其它類型的數(shù)組一樣，對結(jié)構(gòu)體數(shù)組可以初始化。如：

structstudent{int

num;charname[20]；charsex；

intage；floatscore;charaddr[30]；

}stu[3]={{10101,″LiLin″,′M′,18,87.5,″103BeijingRoad″},{10102,″ZhangFun″,′M′,19,99,″130ShanghaiRoad″},{10104,″WangMin″,′F′,20,78.5,″1010ZhongshanRoad″}}；圖9-4定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組教學(xué)進程數(shù)組各元素在內(nèi)存中連續(xù)存放，如圖所示。一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組的元素相當于一個結(jié)構(gòu)體變量，引用結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素的一般形式為：數(shù)組名[下標].成員名10.3.3結(jié)構(gòu)體數(shù)組的引用教學(xué)進程【例10.2】計算學(xué)生的平均成績和不及格的人數(shù)。#include<stdio.h>struct

stu{intnum;charname[20];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}};main(){int

i,c=0;floatave,s=0;

for(i=0;i<5;i++){s+=boy[i].score;

if(boy[i].score<60)c+=1;}

ave=s/5;

printf("average=%f\ncount=%d\n",ave,c);}

本例程序中定義了一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組boy，共5個元素，并作了初始化賦值。在main函數(shù)中用for語句逐個累加各元素的score成員值存于s之中，如果score的值小于60(不及格)，那么計數(shù)器c加1，循環(huán)完畢后輸出全班平均分及不及格人數(shù)。程序運行結(jié)果如下：average=69.000000count=2結(jié)構(gòu)體指針10.410.4.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針變量教學(xué)進程結(jié)構(gòu)體類型的指針變量指向結(jié)構(gòu)體變量或數(shù)組(或數(shù)組元素)的起始地址。

structstudent{intnum；

charname[10]；

charsex；

intage；

floatscore；

}；

structstudentst1，st2，

st[10]，*p；例如令p=&st1，st1.num(*p).nump->num令p=st，

st[0].num(*p).nump->num指向結(jié)構(gòu)體變量的指針變量教學(xué)進程當結(jié)構(gòu)體類型的指針變量p指向一個結(jié)構(gòu)體類型變量后，下列三種表示是等價的：結(jié)構(gòu)體變量名.成員

(*p).成員

p->成員必須注意，當p定義為指向結(jié)構(gòu)體類型的變量后，它不能指向某一成員。例如，p=&st1.num；是錯誤的，因為它企圖讓結(jié)構(gòu)體指針變量指向結(jié)構(gòu)體變量st1中的成員num。10.4.2指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針教學(xué)進程

#include<stdio.h>structstudent{intnum;charname[20];charsex;

intage;};【例10.4】

指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素的指針的應(yīng)用。structstudentstu[3]={{10101,"LiLin",'M',18},{10102,"ZhangFun",'M',19},{10104,"WangMin",'F',20}};voidmain(){structstudent*p;

printf("No.Namesexage\n");

for(p=stu;p<stu+3;p++)printf("%5d%-20s%2c%4d\n",p->num,p->name,p->sex,p->age);}結(jié)構(gòu)體指針10.4指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針教學(xué)進程程序分析：ｐ是指向structstudent結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針變量。在for語句中先使ｐ的初值為stu，也就是數(shù)組stu第一個元素的起始地址。在第一次循環(huán)中輸出stu[0]的各個成員值。然后執(zhí)行ｐ＋＋，使ｐ自加１。ｐ加１意味著p所增加的值為結(jié)構(gòu)體數(shù)組stu的一個元素所占的字節(jié)數(shù)。執(zhí)行ｐ++后p的值等于stu

＋1，ｐ指向stu[1]。在第二次循環(huán)中輸出stu[1]的各成員值。在執(zhí)行ｐ＋＋后,p的值等于stu+2，再輸出stu[2]的各成員值。在執(zhí)行ｐ++后，ｐ的值變?yōu)閟tu+３，已不再小于stu+3了，不再執(zhí)行循環(huán)。圖9-8教學(xué)進程注意：(1)

如果ｐ的初值為stu，即指向第一個元素，則ｐ加１后p就指向下一個元素。例如:

(++p)->num先使ｐ自加１，然后得到它指向的元素中的num成員值（即10102）。

(p++)->num先得到ｐ->num的值（即10101），然后使ｐ自加１，指向stu[1]。(2)

程序已定義了ｐ是一個指向structstudent類型數(shù)據(jù)的指針變量，它用來指向一個structstudent類型的數(shù)據(jù),不應(yīng)用來指向stu數(shù)組元素中的某一成員。指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針用指針處理鏈表10.710.7.1鏈表概述1．鏈表的一般結(jié)構(gòu)存儲節(jié)點數(shù)據(jù)域 存放數(shù)據(jù)元素指針域 存放下一個結(jié)點元素的地址鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是動態(tài)地進行存儲分配的一種結(jié)構(gòu)。鏈表的組成：頭指針：存放一個地址，該地址指向一個元素

結(jié)點：用戶需要的實際數(shù)據(jù)和鏈接節(jié)點的指針鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是動態(tài)地進行存儲分配的一種結(jié)構(gòu)。鏈表的組成：頭指針：存放一個地址，該地址指向一個元素

結(jié)點：用戶需要的實際數(shù)據(jù)和鏈接節(jié)點的指針鏈表是一種常見的重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是動態(tài)地進行存儲分配的一種結(jié)構(gòu)。鏈表的組成：頭指針：存放一個地址，該地址指向一個元素

結(jié)點：用戶需要的實際數(shù)據(jù)和鏈接節(jié)點的指針教學(xué)進程教學(xué)進程鏈表的概述2．結(jié)點結(jié)構(gòu)體類型的定義

struct

結(jié)構(gòu)體名

{數(shù)據(jù)成員表；

struct

結(jié)構(gòu)體名*指針變量名；

}；鏈表結(jié)點結(jié)構(gòu)的一般形式：其函數(shù)原型為void*malloc(unsigned

intsize);又如：float*pc;pc=(float*)malloc(5*sizeof(float));3．結(jié)點的動態(tài)分配

malloc(存儲區(qū)字節(jié)數(shù))

該函數(shù)返回存儲區(qū)的首地址。形式是：釋放存儲區(qū)用如下函數(shù)：free(p)；它表示釋放由p指向的存儲空間。教學(xué)進程教學(xué)進程結(jié)點的動態(tài)分配用結(jié)構(gòu)體建立鏈表：

structstudent｛intnum；

floatscore；

structstudent*next；};

其中成員num和score用來存放結(jié)點中的有用數(shù)據(jù)（用戶需要用到的數(shù)據(jù)），next是指針類型的成員，它指向structstudent類型數(shù)據(jù)（這就是next所在的結(jié)構(gòu)體類型）教學(xué)進程教學(xué)進程#include<stdio.h>structstudent{longnum;floatscore;

structstudent*next;};voidmain(){structstudenta,b,c,*head,*p;

a.num=99101;a.score=89.5;

b.num=99103;b.score=90;c.num=99107;c.score=85;用指針處理鏈表10.710.7.2建立簡單的靜態(tài)鏈表【例10.7】建立上圖所示的簡單鏈表，它由個學(xué)生數(shù)據(jù)的節(jié)點組成。輸出個節(jié)點中的數(shù)據(jù)。head=&a;

a.next=&b;

b.next=&c;

c.next=NULL;p=head;do{printf("%ld%5.1f\n“,p->num,p->score);p=p->next; }while(p!=NULL);}教學(xué)進程教學(xué)進程建立鏈表指從無到有建立一個鏈表，即一個一個地開辟結(jié)點和輸入各結(jié)點數(shù)據(jù)，并建立前后相鏈的關(guān)系，其算法如下：①讀取數(shù)據(jù)；②生成新結(jié)點；③將數(shù)據(jù)存入新結(jié)點；④將新結(jié)點插入到鏈表中。重復(fù)上述步驟，直到輸入結(jié)束?？梢愿鶕?jù)需要將新結(jié)點插入到鏈表不同位置，如鏈表頭、鏈表中間、鏈表尾等，例10-10將新結(jié)點插入到鏈表尾部。10.7.3創(chuàng)建動態(tài)鏈表

【例10.7】從鍵盤讀入學(xué)生的信息，包括學(xué)號、成績，當輸入的學(xué)號為0時，表示建立鏈表結(jié)束。#include<stdlib.h>#include<alloc.h>#defineLENsizeof(struct

stu)/*LEN為結(jié)構(gòu)體類型struct

stu的長度*/struct

stu{intnum;floatscore;

struct

stu*next;};struct

stu*creat(){struct

stu*head;/*用于指向鏈表的第一個結(jié)點*/struct

stu*p;/*用于指向新生成的結(jié)點*/struct

stu*tail;/*用于指向鏈表的最后一個結(jié)點*/

intx;floaty;tail=head=NULL;

scanf("%d",&x);

while(x!=0){p=(struct

stu*)malloc(LEN);p->num=x;

if(head==NULL)head=p;

scanf("%f",&y);p->score=y;

if(tail!=NULL)tail->next=p;tail=p;

scanf("%d",&x);}

if(tail!=NULL)tail->next=NULL;

return(head);}所謂“訪問”就是對各結(jié)點的數(shù)據(jù)域中的值進行修改、運算、輸出等。例10-11編寫函數(shù)，順序輸出鏈表中各結(jié)點數(shù)據(jù)域中的內(nèi)容。順序輸出鏈表的算法比較簡單，只需利用一個指針p從頭到尾依次指向鏈表中的每個結(jié)點，即可以完成順序訪問。10.7.4順序訪問鏈表中的結(jié)點voidlist(struct

stu*head){struct

stu*p;

printf("Thelistrecordsare:\n");p=head;

if(head!=NULL)do{printf("%d\t%5.1f\n",p->num,p->score);p=p->next;}while(p!=NULL);else

printf("Thelistisnull");}main(){struct

stu*head;head=creat();

list(head);}程序運行結(jié)果如下：10190↙10289↙0↙Thelistrecordsare:1019010289共用體類型10.8教學(xué)進程使幾個不同的變量共占同一段內(nèi)存的結(jié)構(gòu)。一般形式union共用體名

{成員表}變量表列；雖然共用體與結(jié)構(gòu)體在定義形式上類似，但它們在存儲空間的分配上是有本質(zhì)區(qū)別的。按照定義中各個成員所需要的存儲空間的總和來分配存儲單元，其中各成員的存儲位置是不同的。結(jié)構(gòu)體按定義中需要存儲空間最大的成員來分配存儲單元，其他成員也使用該空間，它們的首地址是相同的。共用體10.8.1什么是共用體類型共用體教學(xué)進程例如：

uniondatauniondata

｛inti；{inti;charch；或charch;floatf；floatf；｝a,b,c;};uniondataa,b,c;上面定義的“共用體”變量ａ、ｂ、ｃ各占４個字節(jié)（因為一個實型變量占４個字節(jié)），而不是各占２＋１＋４＝７個字節(jié)。