C語言程序設計 課件 （張惠濤 ）第7、8章 結構體、共用體和枚舉類型；文件

1234結構體類型的定義結構體類型變量結構體類型數組共用體第7章結構體、共用體和枚舉類型5枚舉類型結構體類型7.17.1.1結構體類型定義用途：把不同類型的數據組合成一個整體——自定義數據類型。結構體是一種復合數據類型。結構體類型定義的一般形式struct

結構體類型名

{

數據類型1成員名1；數據類型2成員名2；……….數據類型n成員名n；};7.1.1結構體類型定義實例：定義結構體類型，描述下列數據

(1)學生情況:包含學生的學號、姓名、性別、年齡、成績，住址:

structstudent{intnum;

charname［20］;

charsex;

intage;

floatscore;

charaddr[60];};

注：‘;’不能省7.1.1結構體類型定義(2)個人數據:包含姓名、性別、年齡、身高、體重、住址:structperson{charname［20］；//姓名charsex；//性別intage；//年齡floatheight；//身高floatweight；//體重charaddr［60］；//住址}；

7.1.1結構體類型定義（3）日期結構體類型包括年、月、日:structdate{intyear；intmonth；intday；}；(4)如職工信息結構體類型:structperson{charname[20];//姓名charaddress[60];//地址floatsalary;//工資floatcost;//扣款structdatehiredate;//入職日期};結構體類型定義描述結構的組織形式,不分配內存7.1.2

結構體類型變量

structstudent{int

num;charname[20];charsex;

intage;floatscore;charaddr[40];};structstudentstu1,stu2;

1.結構體變量的定義（1）先定義結構體類型，再定義結構體變量7.1.2

結構體類型變量（2）定義結構體類型的同時定義結構體變量例：structstudent{int

num;charname[20];charsex;

intage;floatscore;charaddr[40];}stu1,stu2;struct結構體名{

成員說明列表；

}變量名列表；

1.結構體變量的定義7.1.2

結構體類型變量例

struct{int

num;charname[20];charsex;

intage;floatscore;charaddr[40];}stu1,stu2;struct{

成員說明表列；

}變量名表列；

1.結構體變量的定義（3）直接定義結構體變量注：這種方式后續(xù)無法再定義這個類型的其他變量7.1.2

結構體類型變量注

意結構體類型與結構體變量概念不同1.類型:不分配內存；變量:分配內存。2.類型:不能賦值、存取、運算;變量:可以。3.結構體可嵌套。4.結構體成員名與程序中變量名可相同，不會混淆。

structstudent{int

num;charname[20];charsex;

intage;floatscore;structdatabirthday;charaddr[40];}stu1,stu2;structdate{intyear；intmonth；intday；}；7.1.2

結構體類型變量

2.結構體變量的初始化structstudent/*定義結構數據體類型*/{charnum[8];charname[20];charsex;charaddr[40];}stu1={"202203001","zhangsan",'M',"zhufengstreet"};//定義結構體變量stu1，并賦初值例：或者studentstu2={"202203002","lisi",'M',"zhufengstreet"};//定義結構體變量stu2，并賦初值

3.結構體變量的使用（1）結構體變量的引用一般形式為：

結構體變量名.成員名例如，stu1.num表示引用結構體類型structstudent變量stu1中的num成員，因該成員的類型為int型，所以可以對它施行任何int型變量可以施行的運算。例如：stu1.num=20312;7.1.2

結構體類型變量還有一種引用形式為：

指針變量名->成員名例如，如下變量定義：structnode{floatx;node*next;}p,u,*pt;7.1.2

結構體類型變量

3.結構體變量的使用（1）結構體變量的引用pt=&p;p.x=12.2;p.next=&u;p.next->x=-23.7;u.next=NULL;12.2&u-23.7NULLpu&ppt

3.結構體變量的使用7.1.2

結構體類型變量（2）結構體變量的輸入與輸出C語言不能把一個結構體變量作為一個整體進行輸入或輸出，應該按成員變量輸入輸出。例如，若有一個結構體變量：

struct

{charnum[8];charname[20]；intage;

charaddr[40]；

}stu1＝{″2022001″，″WangWei″，″18″，″ZhufengStreet288″}；應該如何輸出stu1變量？

輸出stu1變量，應該使用如下方式：

printf(″%s，%s，%d，%s\n″，stu1.num，，stu1.age，stu1.addr)；

輸入stu1變量的各成員值，則用：

scanf(″%s%s%d%s″，stu1.num，，&stu1.age，stu1.addr)；結構體類型數組7.2

與定義普通數組一樣，在結構體數組名之后指定元素個數，就能定義結構體數組。例如：

structstudentstu[30]；

structpersonemployee[100]；

struct

{charname[20]；

intnum；

floatprice；

floatquantity；

}part[100]；訪問結構體數組元素的成員的標記方法為：

結構體數組名[元素下標]．結構體成員名7.2.1結構體類型數組的定義例如：part[10]．price=8.99;printf(“%s”,part[3].name);例

structstudent{charnum[8];charname[20];charsex;intage;}stu[5]={{“2022101”,“張三”,‘M’,18},{“2022102”,“李四”,‘F’,18},{“2022103”,“王五”,‘M’,19},{“2022104”,“周六”,‘F’,19},{“2022105”,“張三”,‘M’,18}};全部初始化時數組維數可以省略。7.2.2

結構體類型數組的初始化例

structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[5]={{……},{……},{……}};部分初始化，如上所示，只對數組前三個元素賦初值。7.2.2

結構體類型數組的初始化(1)引用結構體數組元素的成員。例如：students[i].num這是序號為i的數組元素中的num成員。如果數組已如上初始化，且i=2，則相當于students[2].num，其值為”2022103”。(2)可以將一個結構體數組元素賦給同一結構體類型數組中的另一個元素，或賦給同一類型的變量。例如：structstudentstudent[3],stu1；現在定義了一個結構體數組student，它有3個元素，又定義了一個結構體變量stu1，則下面的賦值合法。stu1=student[0];student[2]=student[1];student[1]=stu1;7.2.3

結構體數組的使用(3)結構體數組元素的輸入與輸出不能把結構體數組元素作為一個整體直接進行輸入或輸出，只能以單個成員對象進行輸入輸出。例如：scanf(“%s”,student[0].name);printff(“%s”,&student[0].num);7.2.3

結構體數組的使用結構體類型指針7.37.3.1指向結構體變量的指針指向結構體變量的指針的定義形式：struct類型名*指針變量名;例如structdate*pd，date3;pd=&date3;使用結構體指針變量引用成員形式(*結構體指針名).成員名結構體指針名->成員名structdate{intyear；intmonth；intday；}；(*pd).monthpd->monthdate3.month7.3.1指向結構體變量的指針總結：結構體成員變量引用方式①結構體變量.成員名②(*p).成員名③p->成員名其中，->稱為指向運算符。7.3.2指向結構體數組元素的指針一個指針變量可以指向一個結構體數組元素，也就是將該結構體數組的數組元素地址賦給此指針變量。例如：struct{inta;floatb;}arr[3],*p;p=arr;此時使p指向arr數組的第一個元素，“p=arr;”等價于“p=&arr[0];”。若執(zhí)行“p++;”則此時指針變量p此時指向arr[1]，指針指向關系如圖所示。pp++arr[0]arr[1]arr[2]共

用

體

類

型9.47.4.1共用體類型共用體也稱為聯合體數據類型，可把不同類型的數據項組成一個整體，這些不同類型的數據項可以共用一個共同體空間，且在內存中所占用的起始單元是相同的。

1.共用體類型定義

共用體類型的定義形式與結構體類型的定義形式相同，只是其類型關鍵字不同，共用體的關鍵字為union。一般形式為union共用體類型名{

成員說明列表}；7.4.1共用體類型的定義例如：unionresult{chargrade;floatscore;};共用體是多種數據值覆蓋存儲，幾種不同類型的數據值從同一地址開始存儲，但任意時刻只存儲其中一種數據，而不是同時存放多種數據。

注意：

2.共用體變量定義

(1)先定義共用體類型，再定義共用體類型變量。例如：unionresult{chargrade;floatscore;};unionresultstu1,stu2;7.4.1共用體類型的定義

(2)在定義共用體類型的同時定義共用體類型變量。例如：

unionresult{chargrade;floatscore;}stu1,stu2;(3)定義共用體類型時，省略共用體類型名，同時定義共用體類型變量。例如：union{

chargrade;floatscore;}stu1,stu2;7.4.1共用體類型的定義

可以引用該共用體變量的某個成員，引用方式與引用結構體變量中的成員相似。例如，

stu1．grade，

stu1．score，一個共用體變量不能同時存放多個成員的值，而只能存放其中的一個值，這就是最后賦給它的值。例如：

stu1．grade＝′D′；

stu1．score＝61.00；共用體變量中最后的值是61.00。

注意：7.4.2共用體類型變量的使用

(1)共用體變量stu1所占的內存單元的字節(jié)數不是2個成員的字節(jié)數之和，而是等于2個成員中最長字節(jié)的成員所占內存空間的字節(jié)數，也就是說，stu1的2個成員共享4個字節(jié)的內存空間。7.4.2共用體類型變量的使用gradescore共用體成員所占空間示意圖

(2)變量stu1中不能同時存在2個成員，只是可以根據需要用stu1存放一個字符數據，或存放一個浮點數。例如：stu1.grade=’A’;

stu1.score=100.00;7.4.2共用體類型變量的使用字符’A’占用了stu1的1個字節(jié)。2條賦值語句，如果按順序執(zhí)行，只有最后一個語句“stu1.score=100.00;“的結果保留下來，前面的字符’A’被100.00覆蓋了。

(3)共用體一般不單獨使用，通常作為結構體的成員，這樣結構體可根據不同情況放不同類型的數據。7.4.2共用體類型變量的使用例如，需要把學生和教師的數據放在一起處理。學生和教師的數據相同的分量有：姓名、編號和身份。但也有不同的部分：學生需要保存10門課程的分數，分數用浮點數表示，教師則保存工作情況簡介，用字符串表示。教師和學生的不同部分可以用共用體描述。例如：程序示例：unioncondition{floatscore[10]；

charsituation[80]；}；structperson{charname[20]；

charnum[10]；

charkind；

unionconditionstate；}personnel[30]；7.4.2共用體類型變量的使用例：利用共用體變量表示學生的期末成績。#include<stdio.h>unionresult{ chargrade; floatscore;};structstudent{ char*num; char*name; unionresultr;}stu1,stu2;voidmain(){ stu1.num="202203001"; ="zhangjun"; stu1.r.score=86; stu1.r.grade='B';//覆蓋了前面的分數賦值，stu1輸出等級 stu2.num="202203002"; ="liming"; stu2.r.grade='C'; stu2.r.score=78;//覆蓋了前面的等級賦值，stu2輸出分數 printf("%s%s%c\n",stu1.num,,stu1.r.grade); printf("%s%s%.2f\n",stu2.num,,stu2.r.score);}枚

舉

類

型7.57.5

枚舉類型用枚舉方法列舉一組標識符作為枚舉類型的值的集合。當一個變量具有這種枚舉類型時，它就能取枚舉類型的標識符值。枚舉類型定義的一般形式為：

enum

枚舉類型名{標識符1，標識符2，…，標識符n}；定義一個枚舉類型和枚舉變量如下：enumcolorname{red，yellow，blue，white，black}；enumcolornamecolor；變量color是枚舉類型enumcolorname，它的值只能是red、yellow、blue、white、black。7.5

枚舉類型同結構體和共用體類似，枚舉類型變量的定義也有3種。(1)先定義枚舉類型，再定義變量(2)定義枚舉類型的同時定義變量(3)直接定義枚舉類型變量7.5

枚舉類型注

意枚舉元素不是變量，不能改變其值。枚舉元素作為常量，它們的值就是從0的序號。但不能將一個整數賦給枚舉變量。枚舉常量可以進行比較運算。枚舉常量不是字符串。本章小結構造數據類型將多種不同數據類型、且相互關聯的一組數據，組合成一個有機的整體來使用，構造數據類型的內存空間分配遵循前面所講數據存儲類型的規(guī)則，是C語言進行復雜數據處理的基礎。本章是C語言程序設計的提高部分，要求重點掌握結構體類型、共用體類型和枚舉數據類型的概念，掌握各自的定義、初始化及其引用方式，它們在程序設計中的應用。感謝觀看第八章文件文件68.1文件基本概念及分類8.2文件類型指針8.3文件的打開與關閉8.4文件的讀寫8.5文件的定位8.6C語言學習之路8.7本章小結8.1文件基本概念及分類文件在計算機領域是一個重要的概念，它其實是指存儲在計算機外存上的一組相關數據的有序集合。數據集合的名稱就叫文件名，在系統當中是唯一的，是其本身的操作標志。前面的各章中涉及到的源程序文件、目標文件、可執(zhí)行文件、庫文件等等都可以叫作文件。C語言提供了強大的機制支持文件的各類操作。本章重點圍繞ASCII碼文件和二進制碼文件進行學習。ASCII文件也叫文本文件，它在磁盤中存放時每個字節(jié)存儲一個ASCII表示的字符。文本文件是可以直接閱讀的，可使用記事本打開，其擴展名為.txt。二進制文件是按內存中的二進制的存儲形式原樣輸出到磁盤上來保存，因此這類文件一般不能使用記事本直接打開來閱讀其中內容。C系統在處理文件時，就把文件看成是字節(jié)流或二進制流，按字節(jié)進行處理。本章將重點講解ANSIC規(guī)定文件系統及其標準輸入輸出函數。8.2文件類型指針所謂文件指針,實際上是指向結構體類型的指針變量,這個結構體中包含文件的信息,如緩沖區(qū)的地址,在緩沖區(qū)中當前存取的字符的位置,對文件是“讀”還是“寫”,是否出錯,是否已經遇到文件結束標志等信息。此結構體類型名為FILE,可以由此類型來定義文件指針。定義文件類型指針變量的一般形式為： FILE*指針變量標識符;例如: FILE*fp;fp被定義為指向文件類型的指針變量,稱為文件指針。文件指針用于指向多個文件,實際上是用于存放文件緩沖區(qū)的地址。在緩沖文件系統中可以進行文件的打開、關閉、讀、寫、定位等操作。結構類型名“FILE”必須大寫。一般情況下對文件操作有3個步驟：打開文件,即在計算機內存中開辟緩沖區(qū),用于存放被打開文件的相關信息；文件處理,包括讀寫、定位等操作；關閉文件,將緩沖區(qū)中的內容寫回到磁盤,然后釋放緩沖區(qū)。8.3文件的打開與關閉8.3.1文件打開函數fopen()fopen()函數用來打開一個文件，其調用的一般形式為：

文件指針名=fopen(文件名，打開文件方式)其中，“文件指針名”必須是被說明為FILE類型的指針變量;“文件名”是被打開文件的文件名,

以字符串常量或字符串數組的形式出現；“打開文件方式”是指文件的類型和操作要求。例如： FILE*fp; fp=("C:\\myfile.txt","wt");其意義是在C盤根目錄下只寫打開或建立一個文本文件myfile，只允許寫數據操作，并使文件指針fp指向該文件。文件名字符串中兩個反斜線“\\”中的第一個表示轉義字符，第二個表示根目錄。8.3文件的打開與關閉8.3.1文件打開函數fopen()打開文件的方式有12種，如下表所示打開方式文件類型含義“r”文本文件只讀打開一個文本文件，只允許讀數據“w”文本文件只寫打開或建立一個文本文件，只允許寫數據“a”文本文件追加打開一個文本文件，并在文件末尾寫數據“r+”文本文件讀寫打開一個文本文件，允許讀和寫“w+”文本文件讀寫打開或建立一個文本文件，允許讀寫“a+”文本文件讀寫打開一個文本文件，允許讀，或在文件末追加數據“rb”二進制文件只讀打開一個二進制文件，只允許讀數據“wb”二進制文件只寫打開或建立一個二進制文件，只允許寫數據“ab”二進制文件追加打開一個二進制文件，并在文件末尾寫數據“rb+”二進制文件讀寫打開一個二進制文件，允許讀和寫“wb+”二進制文件讀寫打開或建立一個二進制文件，允許讀和寫“ab+”二進制文件讀寫打開一個二進制文件，允許讀，或在文件末追加數據8.3文件的打開與關閉8.3.2文件關閉函數fclose()文件一旦使用完畢，要用關閉文件函數fclose()把文件關閉，以避免文件的數據丟失等情況發(fā)生。fclose()函數調用的一般形式是： fclose(文件指針);例如： fclose(fp);正常完成關閉文件操作時，fclose()函數返回值為0;返回非零值表示有錯誤發(fā)生。8.3文件的打開與關閉例8.1演示打開和關閉文本文件#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(){FILE*fp;if((fp=fopen("c:\\myfile.txt","wt"))==NULL){printf("打開文件失敗\n");exit(0);}printf("打開文件成功！");//此處可替換為對文件的讀寫操作語句

if(fclose(fp)==0)printf("\n成功關閉文件！\n");elseprintf("\n未成功關閉文件!\n");system("pause");return0;}本程序演示了文件打開和關閉的過程。如果文件未成功打開，則打印“不能打開文件”，否則打印“文件被成功打開！”;如果文件成功關閉，則打印“成功關閉文件！”。正常情況下，該程序會在C盤根目錄下以讀寫的方式建立myfile.txt文件，然后再把它關閉。8.4文件的讀寫8.4.1字符讀寫函數：fgetc()和fputc()1、fputc()功能是將多個字符寫到文件中,一般形式為：fputc(字符數據,文件指針);例如：charc=‘a’;fput(c,fp);//其中fp是已經正確打開的可寫文件的指針該語句將變量c的值寫入fp所指向的文件中。2、fgetc()功能是從文件中讀取多個字符,一般形式為：fgetc(文件指針);例如：charch;ch=fgetc(fp);表示從文件fp中讀取多個字符,賦給變量ch,而fp的位置指針向前移動到下一個字符。8.4文件的讀寫8.4.1字符讀寫函數：fgetc()和fputc()例8.2演示向打開的文本文件中寫入或讀取一個字符#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(){FILE*fp;charch='a';charch1='b';//ch1初始值設置為’b’if((fp=fopen("c:\\myfile.txt","w+"))==NULL){printf("打開文件失敗！\n");exit(0);}

printf("打開文件成功！\n");fputc(ch,fp);rewind(fp);//將文件指針重新指向文件開頭

printf("ch1初始值為：%c\n",ch1);ch1=fgetc(fp);printf("ch1現在的值為：%c\n",ch1);

if(fclose(fp)==0)printf("關閉文件成功！\n");elseprintf("關閉文件失敗！\n");system("pause");return0;}8.4文件的讀寫8.4.2字符串讀寫函數：fgets()和fputs()1、fputs()功能是向指定文件輸出字符串,一般形式為：fputs(字符串,文件指針);2、fgets()功能是從文件中讀字符串,一般形式為：fgets(字符串起始地址,字符數量,文件指針);例8.3演示向打開的文本文件中寫入或讀取字符串#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(){FILE*fp;charch[]=”helloworld”;charch1[30]=”abcdefg”;if((fp=fopen("c:\\myfile.txt","w+"))==NULL){printf("打開文件失??！\n");exit(0);

}printf("打開文件成功！\n");fputs(ch,fp);rewind(fp);//將文件指針重新指向文件開頭printf("ch1初始值為：%s\n",ch1);fgets(ch1,4,fp);//從文件中取4-1=3個字符，留一個字節(jié)存放’\0’printf("ch1現在的值為：%s\n",ch1);

if(fclose(fp)==0)printf("關閉文件成功！\n");elseprintf("關閉文件失??！\n");system("pause");return0;}8.4文件的讀寫8.4.3數據塊讀寫函數：freed()和fwrite()1、fread()函數的功能是從文件中讀取數據塊,一般形式為： fread(buffer,size,count,fp);關于fread()的幾點說明：（1）fp是文件指針;buffer是一個指針,用來存放輸出數據塊的地址;size表示數據塊的字節(jié)數;count表示要讀取的數據塊塊數;（2）fread()函數的功能是從fp所指向文件的當前位置開始,一次讀取size個字節(jié),重復count次,并將讀取的數據存放到從buffer開始的內存中;同時,將位置指針向前移動size*count個字節(jié);（3）如果調用fread()函數成功,則函數返回值等于count。2、fwrite函數的功能是向文件寫數據塊,其調用的一般形式為： fwrite(buffer,size,count,fp);關于fwrite()的幾點說明:（1）fp是文件指針;buffer是一個指針,用來存放將要讀取數據塊的地址;size表示一個數據塊的字節(jié)數;count表示要寫的數據塊個數；（2）fwrite()函數功能是從buffer指定的地址開始,一次輸出size個字節(jié),重復count次,并將輸出的數據存放到fp所指向的文件中;同時,將位置指針向前移動size*count個字節(jié)。（3）如果調用fwrite函數成功,則函數返回值等于count。8.4文件的讀寫8.4.3數據塊讀寫函數：freed()和fwrite()例8.4演示向打開的文本文件中寫入或讀取若干數據塊#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(){FILE*fp;charch[]="Helloeveryone,howareyou?";charch1[30]="1234567890";if((fp=fopen("c:\\myfile.txt","w+"))==NULL){printf("打開文件失??！\n");exit(0);}

printf("打開文件成功！\n");fwrite(ch,5,3,fp);//從ch字符串中取3*5=15個字符的

//數據存入fp中rewind(fp);//將文件指針重新指向文件開頭printf("ch1初始值為：%s\n",ch1);

fread(ch1,4,2,fp);//從fp中取2*4=8個字符的

//數據存入ch1字符數組中printf("ch1現在的值為：%s\n",ch1);

if(fclose(fp)==0)printf("關閉文件成功！\n");elseprintf("關閉文件失??！\n");system("pause");return0;}8.4文件的讀寫8.4.4格式化讀寫函數：fscanf()和fprinf()1、fprintf()函數只能向文本文件中輸出數據。fprintf()函數和printf()函數相似,只是輸出的內容將按指定格式存放到磁盤的文本文件中，而不是屏幕上。fprintf()函數的調用形式如下： fprintf(文件指針,格式控制字符串,輸出項表);//參考printf()函數 fprintf(fp,"%d%d",x,y);//fp為以寫入的方式正確打開的文件指針2、fscanf()函數只能從文本文件中按格式輸出。fscanf()函數和scanf()函數相似,其輸出的對象是磁盤上文本文件中的數據，而不是鍵盤的輸入數據。fscanf()函數的調用形式如下： fscanf(文件指針,格式控制字符串,輸出項表);//參考scanf()函數 fscanf(fp,"%d%d",&a,&b);

8.4文件的讀寫8.4.4格式化讀寫函數：fscanf()和fprinf()例8.5演示按指定格式向打開的文本文件中寫入或讀取一個字符#include"stdio.h"#include"stdlib.h"intmain(){FILE*fp;charch=’x’;charch1=’a’;if((fp=fopen("c:\\myfile.txt","w+"))==NULL){printf("打開文件失??！\n");exit(0);}printf("打開文件成功！\n");fprintf(fp,”%c”,ch);//向打開的文件中輸出ch中的值’x’rewind(fp);//將文件指針重新指向文件開頭printf("ch1初始值為：%c\n",ch1);fscanf(fp,”%c”,&ch1);//從打開的文件中輸入一個字符，保存到ch1中

//與scanf()用法一樣，參數要使用&表示地址printf("ch1現在的值為：%c\n",ch1);if(fclose(fp)==0)printf("關閉文件成功！\n");elseprintf("關閉文件失?。n");