2025年C語言結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體操作練習(xí)題及答案一、結(jié)構(gòu)體基礎(chǔ)操作1.定義一個結(jié)構(gòu)體`Employee`，包含以下成員：整數(shù)類型工號`id`（4字節(jié)）、字符數(shù)組姓名`name`（長度20）、雙精度浮點類型月薪`salary`（8字節(jié)）、布爾類型是否轉(zhuǎn)正`is_regular`（1字節(jié)）。要求：（1）寫出結(jié)構(gòu)體定義；（2）聲明一個`Employee`類型變量`emp1`，使用指定成員初始化法賦值（工號1001，姓名"LiMing"，月薪12500.5，已轉(zhuǎn)正）；（3）通過成員訪問運算符修改`emp1`的月薪為13000.0，并輸出所有成員值。答案：（1）結(jié)構(gòu)體定義：```cstructEmployee{intid;charname[20];doublesalary;_Boolis_regular;//或使用int代替，需包含stdbool.h頭文件};```（2）變量聲明與初始化：```cstructEmployeeemp1={.id=1001,.name="LiMing",.salary=12500.5,.is_regular=1};```（3）修改與輸出：```cemp1.salary=13000.0;printf("工號：%d\n姓名：%s\n月薪：%.1f\n是否轉(zhuǎn)正：%s\n",emp1.id,,emp1.salary,emp1.is_regular?"是":"否");```二、嵌套結(jié)構(gòu)體操作2.設(shè)計一個表示“會議”的結(jié)構(gòu)體`Meeting`，包含以下嵌套結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)信息：結(jié)構(gòu)體`BasicInfo`，包含字符串主題`topic`（長度50）、整數(shù)參與人數(shù)`attendee_num`；時間信息：結(jié)構(gòu)體`TimeInfo`，包含短整型年份`year`、無符號字符型月份`month`、無符號字符型日期`day`、無符號字符型小時`hour`（0-23）；要求：（1）定義`BasicInfo`、`TimeInfo`和`Meeting`結(jié)構(gòu)體；（2）創(chuàng)建`Meeting`變量`m1`，主題為"Q3項目進(jìn)度評審"，參與人數(shù)15，時間為2025年9月15日14時；（3）編寫函數(shù)`print_meeting`，輸入`Meeting`類型指針，輸出會議的完整信息（格式示例："會議主題：Q3項目進(jìn)度評審|參與人數(shù)：15|時間：2025-09-1514:00"）。答案：（1）結(jié)構(gòu)體定義：```cstructBasicInfo{chartopic[50];intattendee_num;};structTimeInfo{shortyear;unsignedcharmonth;unsignedcharday;unsignedcharhour;};structMeeting{structBasicInfobasic;structTimeInfotime;};```（2）變量創(chuàng)建：```cstructMeetingm1={.basic={.topic="Q3項目進(jìn)度評審",.attendee_num=15},.time={.year=2025,.month=9,.day=15,.hour=14}};```（3）輸出函數(shù)：```cvoidprint_meeting(conststructMeetingm){printf("會議主題：%s|參與人數(shù)：%d|時間：%d-%02hhu-%02hhu%02hhu:00\n",m->basic.topic,m->basic.attendee_num,m->time.year,m->time.month,m->time.day,m->time.hour);}```三、結(jié)構(gòu)體數(shù)組與統(tǒng)計3.定義結(jié)構(gòu)體`Product`，包含：字符串名稱`name`（長度30）、無符號整型庫存`stock`、浮點型單價`price`。要求：（1）聲明長度為3的`Product`數(shù)組`products`，手動初始化數(shù)據(jù)如下：名稱"筆記本"，庫存50，單價4999.9；名稱"鼠標(biāo)"，庫存120，單價99.5；名稱"鍵盤"，庫存80，單價199.0；（2）遍歷數(shù)組，計算所有商品的總庫存和總價值（總價值=Σ(庫存×單價)）；（3）查找單價最高的商品，輸出其名稱和單價。答案：（1）數(shù)組初始化：```cstructProduct{charname[30];unsignedintstock;floatprice;};structProductproducts[3]={{"筆記本",50,4999.9f},{"鼠標(biāo)",120,99.5f},{"鍵盤",80,199.0f}};```（2）總庫存與總價值計算：```cunsignedinttotal_stock=0;floattotal_value=0.0f;for(inti=0;i<3;i++){total_stock+=products[i].stock;total_value+=products[i].stockproducts[i].price;}```（3）查找單價最高商品：```cintmax_index=0;for(inti=1;i<3;i++){if(products[i].price>products[max_index].price){max_index=i;}}printf("單價最高商品：%s，單價：%.1f元\n",products[max_index].name,products[max_index].price);```四、動態(tài)內(nèi)存分配操作結(jié)構(gòu)體4.編寫程序?qū)崿F(xiàn)以下功能：（1）定義結(jié)構(gòu)體`Student`，包含：長整型學(xué)號`id`、字符數(shù)組姓名`name`（長度15）、短整型年齡`age`；（2）從用戶輸入獲取學(xué)生數(shù)量`n`（n≥1且n≤10）；（3）使用`malloc`動態(tài)分配`n`個`Student`結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存空間；（4）循環(huán)輸入每個學(xué)生的學(xué)號、姓名、年齡（需處理姓名中的空格，使用`fgets`）；（5）逆序輸出所有學(xué)生信息（從第n個到第1個）；（6）釋放動態(tài)分配的內(nèi)存。答案：```cinclude<stdio.h>include<stdlib.h>include<string.h>structStudent{longid;charname[15];shortage;};intmain(){intn;printf("請輸入學(xué)生數(shù)量（1-10）：");scanf("%d",&n);while(n<1||n>10){printf("輸入錯誤，請重新輸入：");scanf("%d",&n);}structStudentstudents=(structStudent)malloc(nsizeof(structStudent));if(students==NULL){printf("內(nèi)存分配失敗！\n");return1;}//清空輸入緩沖區(qū)intc;while((c=getchar())!='\n'&&c!=EOF);for(inti=0;i<n;i++){printf("請輸入第%d個學(xué)生的學(xué)號：",i+1);scanf("%ld",&students[i].id);while((c=getchar())!='\n'&&c!=EOF);//清空行緩沖printf("請輸入第%d個學(xué)生的姓名（最多14字符）：",i+1);fgets(students[i].name,sizeof(students[i].name),stdin);//去除fgets末尾的換行符if(students[i].name[strlen(students[i].name)1]=='\n'){students[i].name[strlen(students[i].name)1]='\0';}printf("請輸入第%d個學(xué)生的年齡：",i+1);scanf("%hd",&students[i].age);while((c=getchar())!='\n'&&c!=EOF);}printf("\n逆序?qū)W生信息：\n");for(inti=n1;i>=0;i--){printf("學(xué)號：%ld，姓名：%s，年齡：%hd\n",students[i].id,students[i].name,students[i].age);}free(students);return0;}```五、聯(lián)合體基礎(chǔ)操作5.定義聯(lián)合體`Data`，包含以下成員：有符號整型`i`（4字節(jié)）；無符號整型`u`（4字節(jié)）；單精度浮點型`f`（4字節(jié)）；要求：（1）寫出聯(lián)合體定義；（2）創(chuàng)建`Data`變量`d`，為`d.f`賦值為123.45f，分別輸出`d.i`、`d.u`、`d.f`的值（說明輸出現(xiàn)象的原因）；（3）為`d.u`賦值為0x80000000（十六進(jìn)制），輸出`d.i`的十進(jìn)制值（說明符號位影響）。答案：（1）聯(lián)合體定義：```cunionData{inti;unsignedintu;floatf;};```（2）賦值與輸出：```cunionDatad;d.f=123.45f;printf("d.f=%.2f\n",d.f);//輸出123.45printf("d.i=%d\n",d.i);//輸出浮點數(shù)123.45的二進(jìn)制按int解釋的結(jié)果（如1094498611）printf("d.u=%u\n",d.u);//與d.i的二進(jìn)制相同，無符號解釋（如1094498611）```現(xiàn)象原因：聯(lián)合體成員共享同一塊內(nèi)存（4字節(jié)），為`f`賦值后，`i`和`u`讀取的是該內(nèi)存的二進(jìn)制位按各自類型解釋的結(jié)果。（3）符號位影響：```cd.u=0x80000000;//二進(jìn)制最高位為1（符號位）printf("d.i=%d\n",d.i);//輸出-2147483648（有符號整型中最高位為符號位）```六、聯(lián)合體與結(jié)構(gòu)體結(jié)合6.設(shè)計一個傳感器數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)體`SensorPacket`，要求：包含1字節(jié)的類型標(biāo)識`type`（0表示溫度，1表示濕度，2表示光照）；聯(lián)合體`Value`，包含：單精度浮點型溫度`temp`（單位℃）；無符號字符型濕度`hum`（百分比，0-100）；無符號短整型光照`light`（單位lux）；要求：（1）定義`Value`聯(lián)合體和`SensorPacket`結(jié)構(gòu)體；（2）創(chuàng)建三個`SensorPacket`變量，分別表示：溫度25.6℃（type=0）；濕度60%（type=1）；光照1200lux（type=2）；（3）編寫函數(shù)`print_sensor`，根據(jù)`type`輸出對應(yīng)值（示例："溫度：25.6℃"或"濕度：60%"等）。答案：（1）結(jié)構(gòu)體定義：```cunionValue{floattemp;unsignedcharhum;unsignedshortlight;};structSensorPacket{unsignedchartype;unionValueval;};```（2）變量創(chuàng)建：```cstructSensorPackets1={.type=0,.val={.temp=25.6f}};structSensorPackets2={.type=1,.val={.hum=60}};structSensorPackets3={.type=2,.val={.light=1200}};```（3）輸出函數(shù)：```cvoidprint_sensor(conststructSensorPackets){switch(s->type){case0:printf("溫度：%.1f℃\n",s->val.temp);break;case1:printf("濕度：%d%%\n",s->val.hum);break;case2:printf("光照：%dlux\n",s->val.light);break;default:printf("未知傳感器類型\n");}}```七、聯(lián)合體與位域結(jié)合7.設(shè)計一個設(shè)備狀態(tài)寄存器的聯(lián)合體`StatusReg`，要求：包含一個無符號整型`reg`（表示整個寄存器值，4字節(jié)）；包含位域結(jié)構(gòu)體`Bits`，包含：1位的電源狀態(tài)`power`（0=關(guān)閉，1=開啟）；2位的工作模式`mode`（0=待機，1=運行，2=調(diào)試，3=故障）；1位的錯誤標(biāo)志`error`（0=無錯誤，1=有錯誤）；28位的保留位`reserved`（需顯式聲明以填充剩余位）；要求：（1）定義`Bits`位域結(jié)構(gòu)體和`StatusReg`聯(lián)合體；