第八章 結(jié)構(gòu)體與共用體

第八章

結(jié)構(gòu)體與共用體8.1概述8.2定義結(jié)構(gòu)體類型的方法8.3結(jié)構(gòu)體變量的引用8.4結(jié)構(gòu)體的初始化8.5指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針8.6共用體8.1概述結(jié)構(gòu)體是由一組具有相同類型或不同類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合，集合中的數(shù)據(jù)是相互聯(lián)系的。例如：學(xué)生成績數(shù)據(jù)庫中學(xué)號(hào)、姓名、各科成績及總分，這些數(shù)據(jù)項(xiàng)都與某個(gè)學(xué)生相聯(lián)系。8.1概述structstudent{ charxh[9]; charxm[20]; floatyw; floatsx; floatyy; floatjsj; floatzf;};由程序設(shè)計(jì)者指定了一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型structStudent它包括xh,xm,yw,sx,yy,jsj,zf等不同類型的成員8.1概述聲明一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的一般形式為：struct結(jié)構(gòu)體類型名稱{成員表列};

類型名

成員名;8.1概述說明：(1)struct為關(guān)鍵字(不可缺省)，是結(jié)構(gòu)體的標(biāo)識(shí)符；結(jié)構(gòu)體類型名稱是所定義的結(jié)構(gòu)體的類型標(biāo)識(shí)，由用戶自己定義(結(jié)構(gòu)體類型名稱也可以省略，此時(shí)為無名結(jié)構(gòu)體)；8.1概述說明：(2){}中包圍的是組成該結(jié)構(gòu)體的成員項(xiàng)；每個(gè)成員的數(shù)據(jù)類型既可以是簡單的數(shù)據(jù)類型，也可以是復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型,還可以是已定義的結(jié)構(gòu)體類型。整個(gè)定義作為一個(gè)完整的語句用分號(hào)結(jié)束。8.1概述處理通信錄可以定義如下結(jié)構(gòu)體：structaddress{ charname[20];//姓名 charadd[30]; //家庭地址

unsignedlongphone;//電話

intzip; //郵政編碼};8.1概述為了描述日期可以定義如下結(jié)構(gòu)體：structdate{ intyear; //年：整型作為結(jié)構(gòu)中的成員

intmonth;//月

intday; //日

};8.1概述在程序中，結(jié)構(gòu)體的定義可以在一個(gè)函數(shù)的內(nèi)部，也可以在所有函數(shù)的外部，在函數(shù)內(nèi)部定義的結(jié)構(gòu)體，僅在該函數(shù)內(nèi)部有效，而定義在外部的結(jié)構(gòu)體，在所有函數(shù)中都可以使用。8.2定義結(jié)構(gòu)體類型的方法8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量8.2.2定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量前面只是建立了一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，它相當(dāng)于一個(gè)模型，并沒有定義變量，其中并無具體數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對(duì)之也不分配存儲(chǔ)單元。相當(dāng)于設(shè)計(jì)好了圖紙，但并未建成具體的房屋。為了能在程序中使用結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)定義結(jié)構(gòu)體類型的變量，并在其中存放具體的數(shù)據(jù)。8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量定義結(jié)構(gòu)體類型變量有三種方法：1.先聲明結(jié)構(gòu)體類型，再定義該類型變量

struct結(jié)構(gòu)體類型名稱

結(jié)構(gòu)體變量名；聲明結(jié)構(gòu)體類型structStudent，可以用它來定義變量structStudentstu1,stu2;結(jié)構(gòu)體類型名結(jié)構(gòu)體變量名

8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量2.在聲明類型的同時(shí)定義變量有時(shí)為了體現(xiàn)簡潔的風(fēng)格，也可在定義結(jié)構(gòu)體的同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量，其形式為：

struct結(jié)構(gòu)體類型名稱{

數(shù)據(jù)類型

成員名表列;}結(jié)構(gòu)體變量名表列;8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量2.在聲明類型的同時(shí)定義變量structStudent{ charxh[9];//學(xué)號(hào)

charxm[20]; //姓名 floatyw; //語文 floatsx; //數(shù)學(xué) floatyy; //英語 floatjsj; //計(jì)算機(jī) floatzf; //總分

}stu1,stu2;8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量3.不指定類型名而直接定義結(jié)構(gòu)體類型變量其一般形式為:struct{成員表列}變量名表列;

指定了一個(gè)無名的結(jié)構(gòu)體類型，此結(jié)構(gòu)體類型去定義其他變量。8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量(1)結(jié)構(gòu)體類型與結(jié)構(gòu)體變量是不同的概念，不要混同。只能對(duì)變量賦值、存取或運(yùn)算，而不能對(duì)一個(gè)類型賦值、存取或運(yùn)算。在編譯時(shí)，對(duì)類型是不分配空間的，只對(duì)變量分配空間。8.2.1定義結(jié)構(gòu)體類型的變量(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(duì)象。(3)對(duì)結(jié)構(gòu)體變量中的成員（即“域”），可以單獨(dú)使用，它的作用與地位相當(dāng)于普通變量。8.2.2定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組結(jié)構(gòu)體與數(shù)組的關(guān)系有兩重：其一是在結(jié)構(gòu)體中使用數(shù)組類型作為結(jié)構(gòu)體的一個(gè)成員（如姓名、家庭地址）；其二是用結(jié)構(gòu)體類型作為數(shù)組元素的基本類型構(gòu)成數(shù)組，即數(shù)組中的每一個(gè)元素都是結(jié)構(gòu)體類型，稱為結(jié)構(gòu)體數(shù)組。8.2.2定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量中只能存放一組相關(guān)的數(shù)據(jù)（如一個(gè)學(xué)生的成績信息）而結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的每一個(gè)元素都可以存放一組相關(guān)的數(shù)據(jù)所以用結(jié)構(gòu)體數(shù)組來處理批量數(shù)據(jù)（如多個(gè)學(xué)生的成績信息）是非常方便的。8.2.2定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義方法和結(jié)構(gòu)體變量的定義方法相同可以先定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體，然后用該結(jié)構(gòu)體類型來定義數(shù)組，也可以在定義結(jié)構(gòu)體的同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組。8.2.2定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組一般形式是①struct結(jié)構(gòu)體名{成員表列}數(shù)組名[數(shù)組長度];②先聲明一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，然后再用此類型定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組：

結(jié)構(gòu)體類型

數(shù)組名[數(shù)組長度];8.2.2定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組structstudent

{ charxh[9];charxm[20]; floatyw; floatsx; floatyy; floatjsj; floatzf;};structstudentstu[3];例如：structstudent{ charxh[9]; charxm[20]; floatyw; floatsx; floatyy; floatjsj; floatzf;}stu[3];或這兩種形式功能相同，都是定義一個(gè)含有3個(gè)元素的結(jié)構(gòu)體數(shù)組如圖8.1。8.3.1.結(jié)構(gòu)體變量的引用8.3.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的元素引用8.3結(jié)構(gòu)體變量的引用一般對(duì)結(jié)構(gòu)體變量的引用都轉(zhuǎn)化為對(duì)結(jié)構(gòu)體中的成員的引用，由于結(jié)構(gòu)中的成員都依賴于一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量，因此使用結(jié)構(gòu)體中的成員必須指出訪問的結(jié)構(gòu)體變量。一般引用形式為：

結(jié)構(gòu)體變量名.結(jié)構(gòu)成員名8.3.1結(jié)構(gòu)體變量的引用例如：給stu數(shù)組中的第一個(gè)元素賦值：strcopy(str[0].xh,”04253101”);strcopy(stu[0].xm,”李緋”);stu[0].sx=85;stu[0].yw=90;stu[0].yy=78;stu[0].jsj=92;以上都是結(jié)構(gòu)體中對(duì)成員變量的引用。8.3.1結(jié)構(gòu)體變量的引用數(shù)組中的每一個(gè)元素作為一個(gè)下標(biāo)變量，所以可以通過結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素去訪問結(jié)構(gòu)體中的成員。一般形式是：

結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[下標(biāo)].成員名；8.3.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的元素引用例如：給stu數(shù)組中的第一個(gè)元素賦值：strcopy(str[0].xh,”04253101”);strcopy(stu[0].xm,”李緋”);stu[0].sx=85;stu[0].yw=90;stu[0].yy=78;stu[0].jsj=92;8.3.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的元素引用strcopy(str[0].xh,”04253101”);strcopy(stu[0].xm,”李緋”);stu[0].sx=85;stu[0].yw=90;stu[0].yy=78;stu[0].jsj=92;8.3.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的元素引用同一般的數(shù)組一樣，結(jié)構(gòu)體數(shù)組中元素的起始下標(biāo)從0開始，數(shù)組名稱表示該結(jié)構(gòu)體數(shù)組的存儲(chǔ)首地址。結(jié)構(gòu)體數(shù)組存放在一連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域中，它所占內(nèi)存數(shù)目為結(jié)構(gòu)體類型的大小乘以數(shù)組元素的個(gè)數(shù)如圖8.2。8.4結(jié)構(gòu)體的初始化8.4.1結(jié)構(gòu)體變量的初始化8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化8.4結(jié)構(gòu)體的初始化在結(jié)構(gòu)體說明的同時(shí)，可以對(duì)每個(gè)成員賦初值，稱為結(jié)構(gòu)體的初始化。8.4.1結(jié)構(gòu)體變量的初始化一般形式為：

struct結(jié)構(gòu)體類型名稱,結(jié)構(gòu)體變量＝{初

始化數(shù)據(jù)表列};或

struct結(jié)構(gòu)體類型名稱{

數(shù)據(jù)類型成員名表列;}結(jié)構(gòu)體變量={初始化數(shù)據(jù)表列};

其中"{}"包圍的初始化數(shù)據(jù)用逗號(hào)分隔。初始化數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)及類型應(yīng)與結(jié)構(gòu)體成員的個(gè)數(shù)及類型應(yīng)相同，它們是按成員的先后順序一一對(duì)應(yīng)賦值的。

例8.1對(duì)結(jié)構(gòu)體address的變量str1進(jìn)行初始化，并輸出str1的各成員值。解題思路：自己建立一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，包括有關(guān)地址信息的各成員用它定義結(jié)構(gòu)體變量，同時(shí)賦以初值在main()函數(shù)中輸出該結(jié)構(gòu)體變量的各成員8.4.1結(jié)構(gòu)體變量的初始化#include<stdio.h>structaddress{charname[20];charadd[30];unsignedlongphone;intzip;}stu1={"張力","北京市東城區(qū)東四北大街108號(hào)",64666488,123456”};intmain(){ printf("姓名:%s\n",);printf(“家庭地址:%s\n”,stu1.add);printf(“電話:%ld\n”,stu1.phone);printf(“郵政編碼:%d\n”,stu1.zip); return0;}#include<stdio.h>structaddress{charname[20];charadd[30];unsignedlongphone;intzip;}stu1={"張力","北京市東城區(qū)東四北大街108號(hào)",64666488,123456”};intmain(){ printf("姓名:%s\n",);printf(“家庭地址:%s\n”,stu1.add);printf(“電話:%ld\n”,stu1.phone);printf(“郵政編碼:%d\n”,stu1.zip); return0;}{}#include<stdio.h>structaddress{charname[20];charadd[30];unsignedlongphone;intzip;}stu1={"張力","北京市東城區(qū)東四北大街108號(hào)",64666488,123456”};intmain(){

……}stu1.zip=123456;對(duì)printf(“%s\n”,stu1);不對(duì)#include<stdio.h>structaddress{charname[20];charadd[30];unsignedlongphone;intzip;}stu1={"張力","北京市東城區(qū)東四北大街108號(hào)",64666488,123456”};intmain(){

……}scanf(″%d″,&stu1.zip);對(duì)printf(″%o″,&stu1);對(duì)scanf(“%s,%s,%ld,%d\n”,&stu1);錯(cuò)8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化一般形式為：

struct已定義結(jié)構(gòu)體名稱

結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[下標(biāo)]＝{初始化數(shù)據(jù)表列};或

struct結(jié)構(gòu)體名稱{

數(shù)據(jù)類型成員名表列;}數(shù)組名[下標(biāo)]={初始化數(shù)據(jù)表列};

先定義結(jié)構(gòu)體后定義數(shù)組的初始化。定義結(jié)構(gòu)體的同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組并初始化。

例如：structstudent{charxh[9];charxm[20];floatsx;floatyw;floatyy;floatjsj;floataverage;}stu[3]={“53101”,”李緋”,85,90,78,82,”53102”,”王小霞”,56,85,45,93,“53103”，”趙輝”，88，66，78，94}；8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化有時(shí)數(shù)組元素的個(gè)數(shù)也可以不指定，有初始化數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)來確定數(shù)組的大小。

例如：structstudent{charxh[9];charxm[20];floatsx;floatyw;floatyy;floatjsj;floataverage;}stu[]={“53101”,”李緋”,85,90,78,82,”53102”,”王小霞”,56,85,45,93}；8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化在這個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組中，元素的個(gè)數(shù)為2。

例8.2有N個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生的信息包括學(xué)號(hào)、姓名、4門課的成績，從鍵盤上輸入N個(gè)學(xué)生信息，求出每個(gè)學(xué)生的平均成績并降序排序，要求輸出名次、學(xué)號(hào)、姓名和平均成績。8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化#include<stdio.h>#include<string.h>#defineN5structstudent{ charxh[9]; charxm[20]; intsx;//4門課的成績 intyw; intyy; intjsj; intzf; //總分 doublepj; //平均成績}stu[20];8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化intmain(){inti,j;structstudentst; //st作中間變量用于交換for(i=0;i<N;i++)//輸入學(xué)生的信息{printf(“請(qǐng)輸入第%d個(gè)學(xué)生的信息:”,i+1);scanf(“%s%s%d%d%d%d”,stu[i].xh,stu[i].xm,&stu[i].sx,&stu[i].yw,&stu[i].yy,&stu[i].jsj);}……8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化for(i=0;i<N;i++)//求每個(gè)人的總成績及平均成績{stu[i].zf=0;stu[i].zf+=stu[i].sx+stu[i].yw+stu[i].yy+stu[i].jsj;stu[i].pj=stu[i].zf/4.00;}for(i=0;i<N;i++) //對(duì)平均成績進(jìn)行排序for(j=i+1;j<N;j++) if(stu[i].pj<stu[j].pj) {st=stu[i]; //交換第i個(gè)和第j個(gè)學(xué)生的信息 stu[i]=stu[j]; stu[j]=st; }8.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化

printf("名次

學(xué)號(hào)

姓名

平均成績\n"); for(i=0;i<N;i++) //輸出排序后的結(jié)果 printf("%d\t%s\t%s\t%0.2f\n",i+1,stu[i].xh,s tu[i].xm,stu[i].pj); return0;}8.5指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針8.5.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針8.5.2指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針8.5.3用指向結(jié)構(gòu)體的指針作為函數(shù)參數(shù)8.5.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針指針與結(jié)構(gòu)體有兩重關(guān)系，其一是結(jié)構(gòu)體中成員的數(shù)據(jù)類型可以是指針類型，它同一般類型的結(jié)構(gòu)體成員一樣可直接進(jìn)行訪問。其二是將指針指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的變量或數(shù)組來訪問結(jié)構(gòu)體中數(shù)據(jù)，即指向結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)的指針。一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的地址就是該結(jié)構(gòu)體變量的首地址。所以指向結(jié)構(gòu)體變量的指針的值就是該結(jié)構(gòu)體變量的首地址。8.5.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針說明結(jié)構(gòu)體變量指針的一般形式是：struct結(jié)構(gòu)體類型名稱*結(jié)構(gòu)體指針變量名；

例如：structstudent*p,stu;

說明p是指向結(jié)構(gòu)體類型student的指針。8.5.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針若有語句p=&stu，則建立了如圖8.4所示的關(guān)系。通過結(jié)構(gòu)體變量stu訪問其成員的操作：stu.xh、stu.xm、stu.yw、stu.sx、stu.yy、stu.jsj可用等價(jià)的指針形式表示：(*p).xh、(*p).xm、(*p).yw、(*p).sx、(*p).yy、(*p).jsj。在Ｃ語言中，為了書寫方便，把(*p).成員名簡記為p->成員名，因此上述變量又可表示為：p->xh、p->xm、p->yw、p->sx、p->yy、p->jsj。

8.5.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針?biāo)钥捎羞@樣的語句：p->xh=04253101;strcopy(p->xm,”李緋”);p->.yw=85;p->.sx=90;p->.yy=78;p->.jsj=92;結(jié)構(gòu)體變量.成員名(*指針).成員名指針->成員名三種形式等價(jià)04253101李緋859078928.5.2指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針結(jié)構(gòu)體指針p指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組，那么對(duì)指針p的操作就等價(jià)于對(duì)數(shù)組下標(biāo)的操作。例8.3分別利用結(jié)構(gòu)體數(shù)組和指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針訪問結(jié)構(gòu)體成員。#include<stdio.h>structStudent{charxh[9];charxm[20];intyw;intsx;intyy;intjsj;}stu[3]={{“53101”,"李緋",85,90,78,82},{“53102”,"王小霞",56,85,45,93},{“53103”,"趙輝",88,66,78,94} };intmain(){structStudent*p;inti;printf("學(xué)號(hào)

姓名

語文

數(shù)學(xué)

英語

計(jì)算機(jī)\n");for(i=0;i<3;i++) printf(“%s\t%s\t%d/t%d\t%d\t%d\n”,

stu[i].xh,stu[i].xm,stu[i].yw,stu[i].sx,stu[i].yy,stu[i].jsj);printf("------------------n”);for(p=stu;p<stu+3;p++) printf(“%s\t%s\t%d\t%d\t%d\t%d\n”,p->xh,p->xm,p->yw,p->sx,p->yy,p->jsj);return0;}

8.5.3用指向結(jié)構(gòu)體的指針作為函數(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)體變量可作為整體或結(jié)構(gòu)體變量成員的形式作為函數(shù)的參數(shù)，形參和實(shí)參之間進(jìn)行的是“值傳遞”，而指向結(jié)構(gòu)體變量或數(shù)組的指針作為函數(shù)參數(shù)時(shí)進(jìn)行的是“地址傳遞”。例8.4打印某一學(xué)生的各科成績。用結(jié)構(gòu)體指針作為函數(shù)的參數(shù)。#include<stdio.h>structStudent{charxh[9];charxm[20]; intyw; intsx; intyy; intjsj;};6個(gè)成員voidprint(structstudent*p) {printf("學(xué)號(hào)

姓名語文數(shù)學(xué)英語計(jì)算機(jī)\n");printf("%s%s%d%d%d%d\n",p->xh,p->xm,p->yw,p->sx,p->yy,p->jsj);}intmain(){structstudentstu={“53101”,"李緋

",85,90,78,82}; print(&stu); return0;}用指向結(jié)構(gòu)體的指針作為函數(shù)的參數(shù)要比結(jié)構(gòu)體變量作為函數(shù)的參數(shù)節(jié)省時(shí)間和空間。8.6共用體8.6.1共用體的概念8.6.2共用體變量的引用8.6.1共用體的概念在實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)為了節(jié)省空間，需要將幾種不同類型的變量存放到同一段內(nèi)存中去，例如讓整型（2個(gè)字節(jié)）、字符型（1個(gè)字節(jié)）和實(shí)型（4個(gè)字節(jié)）變量共用同一內(nèi)存，并按最長類型分配字節(jié)空間，在某一時(shí)刻，只對(duì)其中的一個(gè)變量進(jìn)行操作，這種變量間相互覆蓋的技術(shù)，在C語言中稱為“共用體”類型。8.6.1共用體的概念“共用體”類型的定義形式為：union共用體名稱{成員表列；}變量表列；例如：un