《C語言程序設(shè)計(jì)》課件-第10章 結(jié)構(gòu)體與共用體

10.1—10.2結(jié)構(gòu)體及結(jié)構(gòu)體變量的定義第10章結(jié)構(gòu)體與共用體思政目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生通過結(jié)構(gòu)體組織數(shù)據(jù)的能力，使其明白個(gè)體在整體中的作用，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，助力社會(huì)和諧發(fā)展。2、讓學(xué)生在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)體類型定義中，領(lǐng)悟規(guī)則的重要性，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的習(xí)慣，提升科學(xué)精神與職業(yè)素養(yǎng)。10.1—10.2結(jié)構(gòu)體及結(jié)構(gòu)體變量的定義第十章結(jié)構(gòu)體與共用體10.1

結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體是一種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型用途：把不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)整體-------自定義數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)體類型定義struct[結(jié)構(gòu)體名]{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}；成員類型可以是基本型或構(gòu)造型struct是關(guān)鍵字,不能省略合法標(biāo)識(shí)符可省:無名結(jié)構(gòu)體例

struct

student{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];};namenumsexagescoreaddr2字節(jié)2字節(jié)20字節(jié)1字節(jié)4字節(jié)30字節(jié)……..結(jié)構(gòu)體類型定義描述結(jié)構(gòu)的組織形式,不分配內(nèi)存結(jié)構(gòu)體類型定義的作用域例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];};

structstudentstu1,stu2;10.2

結(jié)構(gòu)體變量的定義先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量一般形式：struct結(jié)構(gòu)體名{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}；struct結(jié)構(gòu)體名變量名表列；例#defineSTUDENTstructstudent

STUDENT{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];};

STUDENTstu1,stu2;定義結(jié)構(gòu)體類型的同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量一般形式：struct結(jié)構(gòu)體名{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}變量名表列；例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}stu1,stu2;直接定義結(jié)構(gòu)體變量一般形式：struct{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}變量名表列；例struct{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}stu1,stu2;用無名結(jié)構(gòu)體直接定義變量只能一次說明結(jié)構(gòu)體類型與結(jié)構(gòu)體變量概念不同類型:不分配內(nèi)存；變量:分配內(nèi)存類型:不能賦值、存取、運(yùn)算;變量:可以結(jié)構(gòu)體可嵌套結(jié)構(gòu)體成員名與程序中變量名可相同，不會(huì)混淆結(jié)構(gòu)體類型及變量的作用域與生存期例structdate{intmonth;intday;intyear;};structstudent{intnum;charname[20];

structdatebirthday;}stu;numnamebirthdaymonthdayyear例structstudent{intnum;charname[20];

structdate{intmonth;intday;intyear;}birthday;}stu;numnamebirthdaymonthdayyear10.3-10.7結(jié)構(gòu)體變量的引用第10章結(jié)構(gòu)體與共用體思政目標(biāo)1、理解結(jié)構(gòu)體變量引用規(guī)則，培養(yǎng)學(xué)生遵循規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的做事態(tài)度，提升邏輯思維能力。2、掌握結(jié)構(gòu)體數(shù)組與指針，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)數(shù)據(jù)組織的系統(tǒng)性，增強(qiáng)解決復(fù)雜問題的信心與能力。10.3-10.7結(jié)構(gòu)體變量的引用10.3

結(jié)構(gòu)體變量的引用引用規(guī)則結(jié)構(gòu)體變量不能整體引用,只能引用變量成員可以將一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量賦值給另一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量結(jié)構(gòu)體嵌套時(shí)逐級(jí)引用成員(分量)運(yùn)算符優(yōu)先級(jí):1結(jié)合性:從左向右引用方式：結(jié)構(gòu)體變量名.成員名例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}stu1,stu2;stu1.num=10;stu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score;stu1.age++;例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}stu1,stu2;printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%s\n”,stu1);(

)stu1={101,“WanLin”,‘M’,19,87.5,“DaLian”};(

)例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}stu1,stu2;stu2=stu1;()例structstudent{intnum;charname[20];structdate{intmonth;intday;intyear;}birthday;}stu1,stu2;numnamebirthdaymonthdayyearstu1.birthday.month=12;例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}stu1,stu2;if(stu1==stu2)……..(

)10.4

結(jié)構(gòu)體變量的初始化形式一：struct結(jié)構(gòu)體名{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}；struct結(jié)構(gòu)體名結(jié)構(gòu)體變量={初始數(shù)據(jù)}；例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;charaddr[30];};structstudentstu1={112,“WangLin”,‘M’,19,“200BeijingRoad”};形式二：struct結(jié)構(gòu)體名{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}結(jié)構(gòu)體變量={初始數(shù)據(jù)}；例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;charaddr[30];}stu1={112,“WangLin”,‘M’,19,“200BeijingRoad”};形式三：struct{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}結(jié)構(gòu)體變量={初始數(shù)據(jù)}；例struct{intnum;charname[20];charsex;intage;charaddr[30];}stu1={112,“WangLin”,‘M’,19,“200BeijingRoad”};10.5

結(jié)構(gòu)體數(shù)組結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義三種形式：形式一:

structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;};structstudentstu[2];形式二:structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[2];形式三:struct{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[2];numnamesexagenumnamesexagestu[0]stu[1]25B結(jié)構(gòu)體數(shù)組初始化例struct{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[]={{……},{……},{……}};順序初始化:structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;};structstudentstu[]={100,“WangLin”,‘M’,20,101,“LiGang”,‘M’,19,110,“LiuYan”,‘F’,19};例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[]={{……},{……},{……}};分行初始化:structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;};structstudentstu[]={{100,“WangLin”,‘M’,20},{101,“LiGang”,‘M’,19},{110,“LiuYan”,‘F’,19}};全部初始化時(shí)維數(shù)可省結(jié)構(gòu)體數(shù)組引用引用方式：結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[下標(biāo)].成員名structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}str[3];stu[1].age++;strcpy(stu[0].name,”ZhaoDa”);例統(tǒng)計(jì)后選人選票structperson{charname[20];intcount;}leader[3]={“Li”,0,“Zhang”,0,”Wang“,0};main(){inti,j;charleader_name[20];

for(i=1;i<=10;i++){scanf("%s",leader_name);

for(j=0;j<3;j++) if(strcmp(leader_name,leader[j].name)==0) leader[j].count++;}for(i=0;i<3;i++)printf("%5s:%d\n",leader[i].name,leader[i].count);}namecountLiZhangWang00010.6

結(jié)構(gòu)體和指針指向結(jié)構(gòu)體變量的指針定義形式：struct結(jié)構(gòu)體名*結(jié)構(gòu)體指針名;例structstudent*p;使用結(jié)構(gòu)體指針變量引用成員形式存放結(jié)構(gòu)體變量在內(nèi)存的起始地址numnamesexagestupstructstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu;structstudent*p=&stu;(*結(jié)構(gòu)體指針名).成員名結(jié)構(gòu)體指針名->成員名結(jié)構(gòu)體變量名.成員名指向運(yùn)算符優(yōu)先級(jí):1結(jié)合方向：從左向右例指向結(jié)構(gòu)體的指針變量main(){structstudent{longintnum; charname[20]; charsex; floatscore;}stu_1,*p;p=&stu_1;stu_1.num=89101;strcpy(stu_1.name,"LiLin");

p->sex='M';p->score=89.5;printf("\nNo:%ld\nname:%s\nsex:%c\nscore:%f\n",

(*p).num,p->name,stu_1.sex,p->score);}例intn;int*p=&n;

*p=10;

n=10structstudentstu1;structstudent*p=&stu1;stu1.num=101;(*p).num=101指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針例指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;}stu[3]={{10101,"LiLin",'M',18},{10102,"ZhangFun",'M',19}, {10104,"WangMin",'F',20}};main(){structstudent*p;for(p=stu;p<stu+3;p++)printf("%d%s%c%d\n",p->num,p->name,p->sex,p->age);}numnamesexagestu[0]pstu[1]stu[2]p+1用指向結(jié)構(gòu)體的指針作函數(shù)參數(shù)用結(jié)構(gòu)體變量的成員作參數(shù)----值傳遞用指向結(jié)構(gòu)體變量或數(shù)組的指針作參數(shù)----地址傳遞用結(jié)構(gòu)體變量作參數(shù)----多值傳遞，效率低structdata{inta,b,c;};main(){voidfunc(structdata);structdataarg;arg.a=27;arg.b=3;arg.c=arg.a+arg.b;printf("arg.a=%darg.b=%darg.c=%d\n",arg.a,arg.b,arg.c);printf("CallFunc()....\n");

func(arg);printf("arg.a=%darg.b=%darg.c=%d\n",arg.a,arg.b,arg.c);}voidfunc(structdataparm){printf("parm.a=%dparm.b=%dparm.c=%d\n",parm.a,parm.b,parm.c);printf("Process...\n");parm.a=18;parm.b=5;parm.c=parm.a*parm.b;printf("parm.a=%dparm.b=%dparm.c=%d\n",parm.a,parm.b,parm.c);printf("Return...\n");}arga:27b:3c:30(main)(func)parma:27b:3c:30copyarga:27b:3c:30(main)(func)parma:18b:5c:90arga:27b:3c:30(main)arga:27b:3c:30(main)例用結(jié)構(gòu)體變量作函數(shù)參數(shù)structdata{inta,b,c;};main(){voidfunc(structdata*parm);structdataarg;arg.a=27;arg.b=3;arg.c=arg.a+arg.b;printf("arg.a=%darg.b=%darg.c=%d\n",arg.a,arg.b,arg.c);printf("CallFunc()....\n");

func(&arg);printf("arg.a=%darg.b=%darg.c=%d\n",arg.a,arg.b,arg.c);}voidfunc(structdata*parm){printf("parm->a=%dparm->b=%dparm->c=%d\n",parm->a,parm->b,parm->c);printf("Process...\n");parm->a=18;parm->b=5;parm->c=parm->a*parm->b;printf("parm->a=%dparm->b=%dparm->c=%d\n",parm->a,parm->b,parm->c);printf("Return...\n");}arga:18b:5c:90(main)arga:27b:3c:30(main)例用結(jié)構(gòu)體指針變量作函數(shù)參數(shù)arga:27b:3c:30(main)(func)parm****arga:18b:5c:90(main)(func)parm****10.8-10.9共用體第10章結(jié)構(gòu)體與共用體思政目標(biāo)1、理解共用體特性，培養(yǎng)學(xué)生在資源有限時(shí)權(quán)衡利弊、合理選擇的能力，樹立正確的資源觀，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)與探索精神。2、學(xué)會(huì)用typedef定義類型，使學(xué)生明白名稱變化不改變本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生辯證看待問題的思維，提升抽象概括與知識(shí)遷移能力。10.8-10.9共用體10.8

共用體構(gòu)造數(shù)據(jù)類型,也叫聯(lián)合體用途：使幾個(gè)不同類型的變量共占一段內(nèi)存(相互覆蓋)共用體類型定義定義形式：union共用體名{

類型標(biāo)識(shí)符成員名；類型標(biāo)識(shí)符成員名；

…………….}；例uniondata{inti;charch;floatf;};fchi類型定義不分配內(nèi)存形式一:uniondata{inti;charch;floatf;}a,b;形式二:uniondata{inti;charch;floatf;};uniondataa,b,c,*p,d[3];形式三:union{inti;charch;floatf;}a,b,c;共用體變量的定義fchifchiab共用體變量定義分配內(nèi)存,長(zhǎng)度=最長(zhǎng)成員所占字節(jié)數(shù)共用體變量任何時(shí)刻只有一個(gè)成員存在共用體變量引用引用方式：例a.i=1;a.ch=‘a(chǎn)’;a.f=1.5;printf(“%d”,a.i);(

編譯通過，運(yùn)行結(jié)果不對(duì))

引用規(guī)則不能引用共用體變量，只能引用其成員共用體指針名->成員名共用體變量名.成員名(*共用體指針名).成員名uniondata{inti;charch;floatf;};uniondataa,b,c,*p,d[3];a.ia.cha.fp->ip->chp->f(*p).i(*p).ch(*p).fd[0].id[0].chd[0].f共用體變量中起作用的成員是最后一次存放的成員例union{inti;charch;floatf;}a;a=1;(

)

不能在定義共用體變量時(shí)初始化例union{inti;charch;floatf;}a={1,’a’,1.5};(

)

可以用一個(gè)共用體變量為另一個(gè)變量賦值例floatx;union{inti;charch;floatf;}a,b;a.i=1;a.ch=‘a(chǎn)’;a.f=1.5;b=a;(

)x=a.f;(

)例將一個(gè)整數(shù)按字節(jié)輸出0110000101000001低字節(jié)高字節(jié)0100000101100001ch[0]ch[1]運(yùn)行結(jié)果：i=60501ch0=101,ch1=141ch0=A,ch1=amain(){unionint_char{inti;charch[2];}x;x.i=24897;printf("i=%o\n",x.i);printf("ch0=%o,ch1=%o\nch0=%c,ch1=%c\n", x.ch[0],x.ch[1],x.ch[0],x.ch[1]);}結(jié)構(gòu)體與共用體區(qū)別:存儲(chǔ)方式不同structnode{charch[2];intk;}a;unionnode{charch[2];intk;}b;achkbchk變量的各成員同時(shí)存在任一時(shí)刻只有一個(gè)成員存在聯(lián)系:兩者可相互嵌套例結(jié)構(gòu)體中嵌套共用體namenumsexjobclasspositionLiWang10112086FMST501prof循環(huán)n次讀入姓名、號(hào)碼、性別、職務(wù)job==‘s’真真假假讀入class讀入position輸出“輸入錯(cuò)”循環(huán)n次job==‘s’真假輸出:姓名,號(hào)碼,性別,職業(yè),班級(jí)輸出:姓名,號(hào)碼,性別,職業(yè),職務(wù)job==‘t’struct{intnum;charname[10];charsex;charjob;

union{intclass;charposition[10];}category;}person[2];例共用體中嵌套結(jié)構(gòu)體，機(jī)器字?jǐn)?shù)據(jù)與字節(jié)數(shù)據(jù)的處理0001001000110100低字節(jié)高字節(jié)0011010000010010lowhigh0x12340001001011111111低字節(jié)高字節(jié)1111111100010010lowhigh0x12ffstructw_tag{charlow;charhigh;};unionu_tag{structw_tagbyte_acc;intword_acc;}u_acc;word_accbyte_acc.lowbyte_acc.highu_acc10.9

用typedef定義類型功能：用自定義名字為已有數(shù)據(jù)類型命名類型定義簡(jiǎn)單形式：typedeftype

name;例typedefintINTEGER;類型定義語句關(guān)鍵字已有數(shù)據(jù)類型名用戶定義的類型名例typedeffloatREAL;類型定義后,與已有類型一樣使用例INTEGERa,b,c;REALf1,f2;

inta,b,c;floatf1,f2;說明:1.typedef沒有創(chuàng)造新數(shù)據(jù)類型2.typedef是定義類型,不能定義變量3.typedef與define不同

define

typedef預(yù)編譯時(shí)處理

編譯時(shí)處理簡(jiǎn)單字符置換

為已有類型命名

typedef定義類型步驟按定義變量方法先寫出定義體如inti;將變量名換成新類型名如intINTEGER;最前面加typedef如typedefintINTEGER;用新類型名定義變量如INTEGERi,j;例定義數(shù)組類型

inta[100];intARRAY[100];typedefintARRAY[100];ARRAYa,b,c;

inta[100],b[100],c[100];例定義指針類型

char*str;char*STRING;typedefchar*STRING;STRINGp,s[10];char*p;

char*s[10];例定義函數(shù)指針類型

int(*p)();int(*POWER)();typedefint(*POWER)();POWERp1,p2;int(*p1)(),(*p2)();例定義結(jié)構(gòu)體類型

structdate{intmonth;intday;intyear;}d;例定義結(jié)構(gòu)體類型

structdate{intmonth;intday;intyear;}DATE;例定義結(jié)構(gòu)體類型typedefstructdate{intmonth;intday;intyear;}DATE;例定義結(jié)構(gòu)體類型

DATEbirthday,*p;structdate{intmonth;intday;intyear;}birthday,*p;類型定義可嵌套例typedefstructclub{charname[20];intsize;intyear;}GROUP;typedefGROUP*PG;PGpclub;GROUP*pclub;structclub*pclub;GROUP為結(jié)構(gòu)體類型PG為指向GROUP的指針類型10.10常見錯(cuò)誤分析第10章結(jié)構(gòu)體與共用體思政目標(biāo)1、剖析結(jié)構(gòu)體常見錯(cuò)誤，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的編程習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)待問題追根溯源，提升解決問題的能力。2、理解結(jié)構(gòu)體與其他類型差異，讓學(xué)生明白知識(shí)的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的責(zé)任感。10.10常見錯(cuò)誤分析10.10常見錯(cuò)誤分析結(jié)構(gòu)體類型聲明是一條完整的語句，因此，大括號(hào)后面的分號(hào)不能少。初學(xué)者很容易忘記這一點(diǎn)。例如：#include<stdio.h>structnode{ intnum; intscore1; intscore2;} /*結(jié)構(gòu)體類型聲明時(shí)漏掉了花括號(hào)后面的分號(hào)*/structnoden;intmain(){ n.num=1; printf("%d",n.num); return0;}1程序在編譯時(shí)，編譯系統(tǒng)會(huì)提示語句中不應(yīng)該有structnode，如圖所示。編譯系統(tǒng)認(rèn)為編程者想直接定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量n，上述代碼只要在structnode結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型聲明的最后加上分號(hào)即可。10.10常見錯(cuò)誤分析要注意區(qū)別結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)體變量，不能對(duì)結(jié)構(gòu)體類型進(jìn)行賦值。例如：structstudent{ intsID=100; /*學(xué)號(hào)*/ charsSex='F'; /*性別*/ intsMath=90; /*高數(shù)成績(jī)*/ intsEng=80; /*英語成績(jī)*/ intsC=89; /*C語言程序設(shè)計(jì)成績(jī)*/};structstudent是用戶自定義的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型，其用法相當(dāng)于基本數(shù)據(jù)類型int，structstudent僅是數(shù)據(jù)類型的名字，不是變量，不占存儲(chǔ)單元。在C語言程序中，只能對(duì)結(jié)構(gòu)體變量中的成員賦值，而不能對(duì)結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類型中的成員賦值。210.10常見錯(cuò)誤分析上述代碼可改為：structstudent{ intsID; /*學(xué)號(hào)*/ charsSex; /*性別*/ intsMath; /*高數(shù)成績(jī)*/ intsEng; /*英語成績(jī)*/ intsC; /*C語言程序設(shè)計(jì)成績(jī)*/};structstudentsx; /*定義structstudent型變量sx*/sx.sID=100; /*為sx變量的成員賦值*/sx.sSex='F';sx.sMath=90;sx.sEng=80;sx.sC=89;10.10常見錯(cuò)誤分析定義結(jié)構(gòu)體類型變量時(shí)需要使用struct關(guān)鍵字，許多初學(xué)者容易遺漏這個(gè)關(guān)鍵字。例如：#include<stdio.h>structstudent{ char*name; intscore;};intmain(){ students1; /*漏掉struct關(guān)鍵字*/ return0;}310.10常見錯(cuò)誤分析編譯錯(cuò)誤信息如圖所示，提示定義結(jié)構(gòu)體變量語句出錯(cuò)，只須將該語句改成“structstudents1;”即可。10.10常見錯(cuò)誤分析本章小結(jié)本章主要介紹了幾種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型，包括結(jié)構(gòu)體、共用體和枚舉類型。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)重點(diǎn)掌握以下內(nèi)容。掌握結(jié)構(gòu)體類型聲明、結(jié)構(gòu)體變量定義、結(jié)構(gòu)體變量初始化和引用的方法。掌握結(jié)構(gòu)體數(shù)組和結(jié)構(gòu)體指針的應(yīng)用。了解鏈表的相關(guān)操作。了解共用體類型聲明、共用體變量定義、共用體變量初始化和引用的方法。了解枚舉類型的概念。掌握用typedef聲明新類型名的方法。結(jié)構(gòu)體的應(yīng)用為處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了有利的手段，因此，讀者應(yīng)學(xué)習(xí)好本章內(nèi)容，從而為學(xué)習(xí)后續(xù)課程《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》打好基礎(chǔ)。10.11經(jīng)典題解第10章結(jié)構(gòu)體與共用體思政目標(biāo)1、通過經(jīng)典題解鞏固知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生深入思考、獨(dú)立解決問題的能力，提升邏輯思維，增強(qiáng)面對(duì)挑戰(zhàn)的信心。2、分析題目引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待知識(shí)細(xì)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)態(tài)度，樹立正確的學(xué)術(shù)價(jià)值觀。1.若有以下結(jié)構(gòu)體定義：

structexample

｛intx;inty;｝v1;則(