第十章 結(jié)構(gòu)體

第10章構(gòu)造數(shù)據(jù)類型

10.1輸出一批學生的基本信息10.2結(jié)

構(gòu)

體10.3結(jié)構(gòu)體與函數(shù)10.4結(jié)構(gòu)體與指針10.5鏈

表學習內(nèi)容學習內(nèi)容10.6共

用

體10.7枚舉類型10.8typedef類型聲明10.9小型案例10.10小

結(jié)存儲一個班級中5名學員的信息（學號、姓名、性別和成績）問題：I.使用數(shù)組MaryJohnPeterRoseKateFMFMF01020304058978.56797.564解決方案：scorenumsexname不能建立數(shù)組間的關(guān)系II.使用多維數(shù)組MaryJohnPeterRoseKateFMFMF01020304058978.56797.564C語言不允許一個數(shù)組包含多種數(shù)據(jù)類型III.使用結(jié)構(gòu)numnamesexscoreC語言引入了稱為結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲方式“結(jié)構(gòu)”是一種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型，它是由若干數(shù)據(jù)項組合而成的復雜數(shù)據(jù)對象，這些數(shù)據(jù)項稱為結(jié)構(gòu)的成員。10.1

輸出一批學生的基本信息掌握結(jié)構(gòu)體類型的聲明學會結(jié)構(gòu)體變量的定義、引用和初始化學習目標10.2

結(jié)構(gòu)體struct

結(jié)構(gòu)體名{

數(shù)據(jù)類型1成員名1;

數(shù)據(jù)類型2成員名2;

………};關(guān)鍵字合法的用戶自定義標識符結(jié)構(gòu)體成員結(jié)構(gòu)體結(jié)束符C語言中的有效數(shù)據(jù)類型

{};structstudentintnum;charname[20];charsex;floatscore;10.2.1

結(jié)構(gòu)體定義基本形式structdate{

intmonth;

intday;

intyear;}；structEmployee1{

charname[20];

chardepartment[30];

structdatebirthday;

charaddress[30];

longbox;

longphone;

charemail[30];};定義結(jié)構(gòu)體Employeestruct

Employee{

charname[20];

chardepartment[30];

charaddress[30];

longbox;

longphone;

charemail[30];};定義結(jié)構(gòu)體data類的成員birthday10.2.1

結(jié)構(gòu)體定義實例分析10.2.1結(jié)構(gòu)體定義結(jié)構(gòu)體有關(guān)鍵字struct作為其標志；結(jié)構(gòu)體由若干個數(shù)據(jù)項組成，每個數(shù)據(jù)項都屬于一種已有定義的類型；結(jié)構(gòu)體類型并非只有一種，而是成千上萬種，不同于基本數(shù)據(jù)類型；一個結(jié)構(gòu)體的定義并不意味著系統(tǒng)為它分配內(nèi)存空間來存放其數(shù)據(jù)項，因為所定義的只是一個數(shù)據(jù)類型，是不分配內(nèi)存單元的，只有定義了結(jié)構(gòu)體類型的變量，其變量才占據(jù)存儲單元；結(jié)構(gòu)體類型可以嵌套定義，即允許結(jié)構(gòu)體中的一個或多個成員是其他結(jié)構(gòu)體類型的變量結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型的特點10.2.2結(jié)構(gòu)體變量直接定義法是定義結(jié)構(gòu)體類型的同時定義結(jié)構(gòu)體變量。定義的一般形式如下：

struct[結(jié)構(gòu)體名]{數(shù)據(jù)類型1成員名1;數(shù)據(jù)類型2成員名2;

………}變量列表;structstudent{

longnum;

charname[20];

charsex;

intage;

floatscore;}student1,student2;定義結(jié)構(gòu)體變量student1,student2直接定義法10.2.2

結(jié)構(gòu)體變量間接定義法是先定義數(shù)據(jù)類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量。一般格式為：

結(jié)構(gòu)體類型名變量名列表；例如：structstudent

{

longnum;

charname[20];

charsex;

intage;

floatscore;

};structstudentstudent1,student2;結(jié)構(gòu)體變量名結(jié)構(gòu)體類型名說明：即它們具有structstudent類型的結(jié)構(gòu)，一個結(jié)構(gòu)體變量中的成員占用內(nèi)存中連續(xù)的存儲空間定義student1,student2為structstudent類型的變量聲明一個類型為student結(jié)構(gòu)的變量，將會為該變量分配內(nèi)存，大小是大于或等于其所有成員變量的大小之和。

間接定義法10.2.3結(jié)構(gòu)體變量的使用

定義了結(jié)構(gòu)體變量以后，我們就可以引用這個變量。方法類似于數(shù)組元素的引用，即一般不能直接引用結(jié)構(gòu)體變量，賦值、輸入、輸出、運算等操作都是通過結(jié)構(gòu)體變量的成員來實現(xiàn)的。引用結(jié)構(gòu)體變量中的成員的格式為：

結(jié)構(gòu)體變量名.成員名結(jié)構(gòu)體變量的引用10.2.3結(jié)構(gòu)體變量的使用引用結(jié)構(gòu)體變量應注意以下幾點：①成員名可以與程序中的普通變量名相同，但二者不代表同一對象。②不能將一個結(jié)構(gòu)體變量作為一個整體輸入、輸出和賦值。③如果成員本身又是一個結(jié)構(gòu)體類型，則要用若干個成員運算符，一級一級的引用到最低一級的成員。④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。⑤可以引用結(jié)構(gòu)體變量成員的地址，也可以引用結(jié)構(gòu)體變量的地址。注意10.2.3結(jié)構(gòu)體變量的使用

struct

stu

{

longnum;charname[20];

charsex;

floatscore;

}student={20140101,“zhang”,’F’,95.2};結(jié)構(gòu)體類型名結(jié)構(gòu)體變量名；不可省略結(jié)構(gòu)體變量的賦值10.2.3結(jié)構(gòu)體變量的使用內(nèi)存student1structstustudent1={140301,"YaoMing",'M',90.5};

140301YaoMingM賦值的順序應與成員聲明時的順序一樣；允許初始化語句中的值的數(shù)目比結(jié)構(gòu)成員數(shù)目少。student1.numstudent1.sex90.5student1.score10.2.3

結(jié)構(gòu)體變量的使用student1student1.num=1;="ZhangZiLiang";student1.sex=’M’;printf("請輸入成績：\n");scanf("%f",&student1.score);1ZhangZiLiangM用輸入語句或賦值語句來給結(jié)構(gòu)變量的各個成員賦值7878student2=student1;student21ZhangZiLiangM7810.2.3結(jié)構(gòu)體變量的使用分析以下程序的運行結(jié)果，掌握結(jié)構(gòu)體變量的初始化方法。#include<stdio.h>structstudent{ longnum; charname[20]; charsex; intage; floatscore[3];}s={2011531,"Zhang",'F',19,85,89.5,78};intmain(){printf("NO:%ld\nName:%s\nSex:%c\nAge:%d\nScore:%.2f,%.2f,%.2f\n",s.num,,s.sex,s.age,s.score[0],s.score[1],s.score[2]); return0;}定義結(jié)構(gòu)體變量s，并進行初始化程序運行結(jié)果如下：No:2011531Name:ZhangSex:FAge:19Score:85.00,89.50,78.00實例分析10.2.3

結(jié)構(gòu)體變量的使用

如果結(jié)構(gòu)變量是全局變量或為靜態(tài)變量，則可對它作初始化賦值。對局部或自動結(jié)構(gòu)變量不能作初始化賦值。

例10-2給靜態(tài)結(jié)構(gòu)變量初始化。初始化main(){staticstructstu/*定義靜態(tài)結(jié)構(gòu)變量*/{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy2,boy1={102,"Zhangping",'M',78.5};boy2=boy1;printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,);printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);}staticstructstu{intnum;char*name;charsex;floatscore;}boy2,boy1={102,"Zhangping",'M',78.5};

10.3結(jié)構(gòu)體與函數(shù)

和普通變量一樣，結(jié)構(gòu)體變量也可作為函數(shù)的參數(shù)用于在函數(shù)之間傳遞數(shù)據(jù)，同時函數(shù)的返回值也可以是結(jié)構(gòu)變量。相關(guān)概念10.3.1結(jié)構(gòu)變量與數(shù)組結(jié)構(gòu)作為函數(shù)的參數(shù)

結(jié)構(gòu)變量作為函數(shù)參數(shù)的傳遞方式與簡單變量作函數(shù)參數(shù)的處理方式完全相同，即采用值傳遞方式(形參結(jié)構(gòu)變量中各成員值的改變對相應實參結(jié)構(gòu)變量不產(chǎn)生影響，但在函數(shù)定義時需要對其類型進行相應的說明)，如：intget_month(x)structmonthx;{…x.day=23;…}

它說明了形參x是structmonth型結(jié)構(gòu)變量。

在函數(shù)調(diào)用時，為結(jié)構(gòu)類型的形參分配相應的存儲區(qū)，并將對應實參變量中的各成員的值賦值到形參中對應的成員中。10.3.2結(jié)構(gòu)變量作為函數(shù)的返回值

結(jié)構(gòu)變量也可以作為函數(shù)的返回值，這時在函數(shù)定義時，需說明返回值的類型為相應的結(jié)構(gòu)類型。如：structdatafunc(n)floatm;{structdataf;…return(f);}

其中，函數(shù)名func前面的類型說明符就是用于對函數(shù)返回值f的類型進行說明。10.3結(jié)構(gòu)體與函數(shù)例10-3編寫程序，在主程序中為一個結(jié)構(gòu)體的各成員賦值，在一個函數(shù)中顯示結(jié)構(gòu)體變量中各成員的值。實例分析#include<stdio.h>structgoods{ charcode; floatprice; };structgoodsg2;voidmain(){ structgoodsg1; voidshow(); scanf("%c",&g1.code); scanf("%f",&g1.price); show(g1);}voidshow(structgoodsg2){ printf("code=%c",g2.code); printf("price=%f",g2.price);}10.4結(jié)構(gòu)體與指針

結(jié)構(gòu)變量被定義后，編譯時就為其在內(nèi)存中分配一片連續(xù)的單元。該內(nèi)存單元的起始地址就稱為該結(jié)構(gòu)變量的指針。可以設(shè)立一個指針變量，用來存放這個地址，當把一個結(jié)構(gòu)變量的起始地址賦給一個指針變量時，就稱為該指針變量指向這個結(jié)構(gòu)變量。結(jié)構(gòu)體指針變量還可以用來指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的元素。結(jié)構(gòu)體指針與以前介紹過的指針用法一樣，結(jié)構(gòu)體指針的運算也按照C語言程序的地址計算規(guī)則。相關(guān)概念10.4.1結(jié)構(gòu)體變量指針

定義一個指針用來指向一個結(jié)構(gòu)體變量時，該指針中的值就是它所指向的結(jié)構(gòu)體變量的首地址，通常稱為結(jié)構(gòu)體類型指針。結(jié)構(gòu)體類型指針定義的一般形式如下：

結(jié)構(gòu)體類型名*結(jié)構(gòu)體類型指針變量名;

基本形式10.4.1結(jié)構(gòu)體變量指針（1）使用“.”運算符使用“.”運算符訪問結(jié)構(gòu)體成員的一般形式如下：

(*結(jié)構(gòu)體類型指針變量).成員名例如，語句

(*s).num=20140102;（2）使用“->”運算符使用“->”運算符訪問結(jié)構(gòu)體成員的一般形式如下：

結(jié)構(gòu)體類型指針變量->成員名例如，語句

s->num=20140102;指針訪問成員的方式分析以下程序的運算結(jié)果，注意結(jié)構(gòu)體類型指針的使用。#include<stdio.h>structDate

{

intday,month,year;

};intmain(){

structDatetoday,*p;

p=&today;

p->day=13;

p->month=12;

p->year=2014;

printf("Today'sdateis%d-%d-%d.\n",p->year,p->month,p->day);

return0;}運行結(jié)果如下：Today'sdateis2014-12-1310.4.1結(jié)構(gòu)體變量指針實例分析10.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針

從前面的學習可知，數(shù)組和指針有著密切的關(guān)系，同樣對于結(jié)構(gòu)體數(shù)組和結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針也緊密相關(guān)。當定義了一個結(jié)構(gòu)數(shù)組后，還可以定義一個結(jié)構(gòu)指針變量，使該指針變量指向這個數(shù)組，這樣在程序中既可用數(shù)組下標訪問一個數(shù)組元素，也可通過指針變量的操作來存取結(jié)構(gòu)數(shù)組元素。相關(guān)概念10.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針例如，定義一個結(jié)構(gòu)體類型worker和結(jié)構(gòu)體數(shù)組class：

structworker{charname[20];floatsalary;intage;intnum[12];};structworkerclass[10];structworker*pa;pa=&class[0];相關(guān)概念10.4.2結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針使用結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針pa時應注意如下幾點：1．當執(zhí)行pa=&class語句后，指針pa指向class數(shù)組的第一個元素；當執(zhí)行pa++后，表示指針pa指向下一個元素的起始地址。(++pa)->age先將pa增1，然后取得它指向的元素中age的成員的值；若原來pa指向class[0]，則表達式返回class[1].age的值，之后pa指向class[1]。(pa++)->age先取得pa->age的值，然后再使pa自增1。若原來pa指向class[0]，則該表達式返回class[0].age的值，之后pa指向class[1]2．pa只能指向該結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的一個元素，然后再用指向運算符->取其成員之值，而不是直接指向一個成員。注意10.5鏈表

鏈表是將若干數(shù)據(jù)項按一定規(guī)則連接起來的表，鏈表中的每個數(shù)據(jù)稱為一個結(jié)點，即鏈表是由稱為結(jié)點的元素組成的，結(jié)點的多少根據(jù)需要確定。鏈表連接的規(guī)則是：前一個結(jié)點指向下一個結(jié)點；只有通過前一個結(jié)點才能找到下一個結(jié)點，因此，每個結(jié)點都應包括兩個方面的內(nèi)容：1．數(shù)據(jù)部分，該部分可以根據(jù)需要由多少個成員組成，它存放的是需要處理的數(shù)據(jù)。2．指針部分，該部分存放的是一個結(jié)點的地址，鏈表中的每個結(jié)點通過指針連接在一起。相關(guān)概念10.5鏈表說明：(1)頭指針變量head指向鏈表的首結(jié)點；(2)每個結(jié)點由兩部分組成，即數(shù)據(jù)和指針；(3)尾結(jié)點的指針域為空NULL，作為鏈表結(jié)束的標志鏈表與結(jié)構(gòu)數(shù)組的區(qū)別(1)結(jié)構(gòu)數(shù)組中各元素是連續(xù)存放的，而鏈表中的結(jié)點可以是不連續(xù)存放的(2)結(jié)構(gòu)數(shù)組元素可通過下標或相應的指針變量的移動進行順序或隨機的訪問；(3)結(jié)構(gòu)數(shù)組在定義時就確定其元素的個數(shù)，不能動態(tài)增長；而鏈表的長度往往是不確定的，根據(jù)問題求解過程中的實際需要動態(tài)地創(chuàng)建結(jié)點并為其分配存儲空間相關(guān)概念10.5鏈表1．建立鏈表是指從無到有建立一個鏈表，即往空鏈表中依次插入一

個結(jié)點，并保持結(jié)點間的前驅(qū)和后繼的關(guān)系。2．查找操作是指在給定的鏈表中，查找具有檢索條件的結(jié)點。3．插入操作是指在某兩個結(jié)點間插入一個新的結(jié)點。4．刪除操作是指在給定的鏈表中，刪除某個特定的結(jié)點，也就是插入的逆過程。5．修改操作是指在給定的鏈表中，首先根據(jù)某已知的條件查找到該結(jié)點，再修改數(shù)據(jù)域中的某些數(shù)據(jù)項Structnode{intdata;/*數(shù)據(jù)部分*/Structnode*next;/*指針部分*/}；鏈表的基本操作10.6共用體

在編程時，有時會碰到這樣的情況，需要把不同數(shù)據(jù)類型的變量放在同一存儲區(qū)域。例如，在編制程序的符號表中，常量可以是整常量、浮點常量或指向字符的指針，它們的類型及大小不同，為了便于管理，可把它們放在足夠大的同一存儲區(qū)域，這就用到共用類型，它也是一種數(shù)據(jù)類型。相關(guān)概念10.6共用體

與結(jié)構(gòu)體類型定義相似，共用體一般定義格式為：union共用類型名{數(shù)據(jù)類型

成員名1；數(shù)據(jù)類型

成員名2；…數(shù)據(jù)類型

成員名n；};

同樣在定義共用體變量時，也可將類型定義和變量定義分開，或直接定義共用變量。其常用形式為：Union共用體類型名

共用體變量；定義結(jié)構(gòu)體10.6共用體定義好共用體后，對其中成員的引用與結(jié)構(gòu)體一樣，滿足三種方式：1．共用體變量名.成員名；如x.ch、stu1.age2．共用體指針變量名->成員名；如pa->f3．(*共用體指針變量名).成員名；如(*pa).c

使用共用體的注意事項如下：1．由于共用體變量中的所有成員共享存儲空間，因此變量中的所有成員的首地址相同。2．由于共用體變量中的所有成員共享存儲空間，所以在任意時刻，只能有一種類型的數(shù)據(jù)存放在共用體變量中。3．共用體變量不能作為函數(shù)參數(shù)，在定義共用體變量時不能進行初始化。共用體成員的引用10.7枚舉類型所謂“枚舉”是指將變量的值一一列舉出來，變量的值只限于列舉出來的值范圍內(nèi)。枚舉類型是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，其主要用途是用名稱來代替某些有特定含義的數(shù)據(jù)，使之更加直觀，增加程序的可讀性。相關(guān)概念10.7枚舉類型enum

枚舉名｛枚舉值列表｝；關(guān)鍵字合法的用戶自定義標識符枚舉元素如：聲明枚舉類型enumenumweekday{sun，mon，tue，wed，thu，fri，sat};

枚舉元素枚舉常量枚舉型定義10.7枚舉類型1．在定義枚舉類型的同時定義枚舉變量，例如：enumdate{mody=1,tuesd=2,wednesd=3,thursd=4,frid=5,saturd=6,sund=7}d1,d2;這里的d1,d2都是枚舉變量，此時枚舉類型名date可省略2．先定義枚舉類型，再定義枚舉變量，例如：enumdated3;枚舉變量定義10.7枚舉類型實例分析例10-6從鍵盤上輸入一整數(shù)，顯示與該整數(shù)對應的枚舉常量的英文名。#include<stdio.h>voidmain(){enumdate{mondy=1,tuesd=2,wednesd=3,thursd=4,frid=5,saturd=6,sund=7};enumdated1;inti;printf("Enterthedata:");scanf("%d",&i);d1=(enumdate)i;switch(d1){casemondy:printf("mondy");break;casetuesd:printf("tuesd");break;casewednesd:printf("wednesd");break;casethursd:printf("thursd");break;casefrid:printf("frid");break;casesaturd:printf("saturd");break;casesund:printf("sund");break;default:printf("inputerror");break;}getchar();}運行結(jié)果：

Enterthedata:2↙tuesd10.7枚舉類型引用枚舉類型數(shù)據(jù)時，需要注意以下幾點：①枚舉類型和結(jié)構(gòu)體，共用體一樣是用戶自定義的構(gòu)造類型。②枚舉值是用戶給枚舉類型變量所限定的可能的取值。③枚舉值是用戶定義的標識符，這些標識符并不自動的代表什么含義。④除非作為枚舉值，一般不能直接將一個整數(shù)賦給枚舉變量，但可以通過強制類型轉(zhuǎn)換來賦值。注意10.8typedef類型聲明

typedef語句的一般形式如下：

typedef原類型名新類型名;其中，原類型名必須是C語言提供的標準數(shù)據(jù)類型或用戶自定義的數(shù)據(jù)類型?；拘问?0.8typedef類型聲明

例如，

typedeffloatREAL;定義float別名為REAL，可以用REAL來代替float變量定義。

REALx,y;等價于

floatx,y;相關(guān)概念10.8typedef類型聲明(1)用typedef可以聲明各種類型名，但不能用來定義變量。(2)用typedef只是對已經(jīng)存在的類型增加一個類型名，而沒有創(chuàng)造新的類型。

(3)當不同源文件中用到同一類型數(shù)據(jù)時，常用typedef聲明一些數(shù)據(jù)類型，把它們單獨放在一個文件中，然后在需要用到它們的文件中用#include命令把它們包含進來。(4)使用typedef有利于程序的通用與移植。(5)typedef與#define有相似之處，例如：typedefintCOUNT；作用都是用COUNT代表int。但二者不同.#define是預編譯時處理，它只能作簡單的字符串替換，而typedef是在編譯時處理的。定義變量的方法那樣來聲明一個類型.相關(guān)概述10.9小型案例

日常生活中有時要做一項簡單調(diào)查，調(diào)查某單位職工的消費情況，如對一批職工，當輸入工號、姓名及各項消費額(包括通信費、交通費及其他費用等)，要求出所有職工的平均消費金額，每位職工各項平均消費額及最高消費的職工的基本信息，這類問題運用于常規(guī)的信息收集調(diào)研管理中，有很多是經(jīng)常要做的事。本案例中將運用C語言程序的結(jié)構(gòu)體類型來完成對一批職工的信息錄入，再實現(xiàn)對一批職工的相關(guān)統(tǒng)計操作。問題10.9小型案例要解決這類問題，首先設(shè)定一個結(jié)構(gòu)體類型變量來保存職工信息(即工號、姓名、各項消費額等信息)，再通過相關(guān)統(tǒng)計計算完成對職工信息的調(diào)研工作。1．定義結(jié)構(gòu)體類型。2．定義結(jié)構(gòu)體變量。3．輸入結(jié)構(gòu)體變量的值。4．完成對結(jié)構(gòu)體變量的有關(guān)操作。分析設(shè)計10.9小型案例實現(xiàn)#defineN3#include<stdio.h>structzg{charnum[3];charname[8];intxf[4];floatavr;}zg1[N];main(){inti,j,max,maxi,sum;floataverage;for(i=0;i<N;i++){printf("NO:");scanf("%s",zg1[i].num);printf("name:");scanf("%s",zg1[i].name);for(j=0;j<3;j++){printf("xf%d:",j+1);scanf("%d",&zg1[i].xf[j]);}}average=0;max=0;maxi=0;for(i=0;i<N;i++){sum=0;for(j=0;j<3;j++)sum+=zg1[i].xf[j];zg1[i].avr=sum/3.0;average+=zg1[i].avr;if(sum>max){max=sum;maxi=i;}

average/=N;printf("NOnamexf1xf2xf3average\n");

for(i=0;i<N;i++)