1、第8章 結(jié)構(gòu)和聯(lián)合,本章要點(diǎn) C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)類型。 結(jié)構(gòu)數(shù)組。 指向結(jié)構(gòu)的指針。 C語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 聯(lián)合類型。 本章難點(diǎn) 結(jié)構(gòu)指針和C語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。,8.1 結(jié)構(gòu)的說(shuō)明和引用 8.2 結(jié)構(gòu)的指針 8.3 結(jié)構(gòu)和函數(shù) 8.4 結(jié)構(gòu)數(shù)組 8.5 結(jié)構(gòu)和指針的應(yīng)用 8.6 聯(lián)合（共用體） 8.7 用typedef定義類型名,8.1 結(jié)構(gòu)的說(shuō)明和引用,在實(shí)際中常常描述同一對(duì)象的不同屬性，如一個(gè)學(xué)生有學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、各科分?jǐn)?shù)，表示這些屬性的數(shù)據(jù)具有不同的類型，因而不能用數(shù)組表示。C語(yǔ)言提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以把這些不同類型的數(shù)據(jù)組成一個(gè)整體，這就是結(jié)構(gòu)類型。 結(jié)構(gòu)類型是各種結(jié)構(gòu)的總稱，

2、是一種構(gòu)造類型。一個(gè)結(jié)構(gòu)變量可以由不同類型的成員變量組成，這些成員變量又稱為結(jié)構(gòu)的域、分量。結(jié)構(gòu)的所有成員除自身的名字外，還擁有共同的名字，即結(jié)構(gòu)變量名。,8.1.1 結(jié)構(gòu)說(shuō)明 8.1.2 結(jié)構(gòu)的引用,8.1.1 結(jié)構(gòu)說(shuō)明,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; 數(shù)據(jù)類型n 成員名n; ;,結(jié)構(gòu)體類型定義的一般形式：,struct為關(guān)鍵字； 結(jié)構(gòu)體名是用戶定義的類型標(biāo)識(shí)。 中是組成該結(jié)構(gòu)體的成員。成員的數(shù)據(jù)類型可以是C語(yǔ)言所允許的任何數(shù)據(jù)類型。,在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時(shí)定義變量,例如： struct student char num8,name20,sex; in

3、t age; float score; st30;,struct 結(jié)構(gòu)體名 成員定義表； 變量名表；,直接定義結(jié)構(gòu)體類型變量,例如： struct char num8,name20,sex; int age; float score; st30, a, b, c;,struct 成員定義表； 變量名表；,在結(jié)構(gòu)的說(shuō)明中，結(jié)構(gòu)成員可以為任何類型且結(jié)構(gòu)成員還可以和結(jié)構(gòu)外部的其它變量同名，不同結(jié)構(gòu)的成員也可以同名，但同一結(jié)構(gòu)的成員不能同名。,例如學(xué)生類型的定義： struct student char num8; /* 學(xué)號(hào)是字符數(shù)組類型 */ char name30; /* 姓名是字符數(shù)組類型 *

4、/ char sex; /* 性別是字符型 */ int age; /* 年齡是整型 */ char addr60; /* 住址是字符數(shù)組類型 */ int score6; /* 成績(jī)是整型數(shù)組類型 */ ;,利用已定義的結(jié)構(gòu)體類型名定義變量 struct 結(jié)構(gòu)體名 變量名表； 例如： struct student s30, t1, t2;,按照結(jié)構(gòu)體類型的組成，系統(tǒng)為定義的結(jié)構(gòu)體變量分配內(nèi)存單元。結(jié)構(gòu)體變量的各個(gè)成員在內(nèi)存中占用連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)域，結(jié)構(gòu)體變量所占內(nèi)存大小為結(jié)構(gòu)體中每個(gè)成員所占用內(nèi)存的長(zhǎng)度之和。,8.1.2 結(jié)構(gòu)的引用,1結(jié)構(gòu)的初始化 結(jié)構(gòu)變量在說(shuō)明時(shí)可以初始化，初值是由常量表達(dá)式組

5、成的初值表。例如， struct student char name10; short sex; int age; float score; student1“zhangsan”,1,20,88.8;,2結(jié)構(gòu)變量的引用 對(duì)結(jié)構(gòu)變量的引用只允許下列5種情況： （1）同類型的結(jié)構(gòu)變量相互賦值。例如 student2=student1; （2）函數(shù)返回的結(jié)構(gòu)成員給同類型的結(jié)構(gòu)變量。 （3）對(duì)結(jié)構(gòu)變量取地址。例如 student.sex=0; scanf(“%s”,); 但=”zhang san”; 則為非法。,4嵌套的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的一個(gè)成員可以是一個(gè)

6、結(jié)構(gòu)，含有結(jié)構(gòu)成員的結(jié)構(gòu)稱為嵌套的結(jié)構(gòu)。,struct date int year,month,day; struct student char num8; char name30; char sex; struct date birthday; /* 成員為結(jié)構(gòu)體類型 */ char addr60; int score6; ;,例：輸入三個(gè)人的信息，求其總成績(jī)。,#include void main() struct stud char name20; int age; char sfzh20; float zcj; a,b,c; float zcj; printf(請(qǐng)輸入第一個(gè)人的信息：n

7、ame,age,sfzh,zcj:n); scanf(%s %d %s %f,, ,8.2 結(jié)構(gòu)的指針,指向結(jié)構(gòu)的指針（或稱結(jié)構(gòu)指針）可以用來(lái)引用結(jié)構(gòu)的成員，可以作為參數(shù)傳給函數(shù)，也可以作為函數(shù)的返回值。 1結(jié)構(gòu)指針的說(shuō)明 指向結(jié)構(gòu)的指針使用之前也要進(jìn)行說(shuō)明，例如 struct date int year, month, day;d, *p=,用結(jié)構(gòu)體變量名的引用形式： d.year d.month d.day,用結(jié)構(gòu)體指針變量的引用形式： (*p).year (*p).month (*p).day p-year p-month p-day 注意：成員引用表達(dá)式中的( )不能省，如

8、(*pd).day不能寫成*pd.day，因?yàn)椤?”運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于*，所以*pd.day等同于*(pd.day)，在該例中為非法操作。 結(jié)構(gòu)成員運(yùn)算符“-”和“.”的優(yōu)先級(jí)相同，它們與()、 屬于同一優(yōu)先級(jí)，按從左到右結(jié)合。,8.3 結(jié)構(gòu)和函數(shù),1結(jié)構(gòu)作函數(shù)的參數(shù) 結(jié)構(gòu)作函數(shù)的參數(shù)有三種可能的方法。 （1）傳一個(gè)結(jié)構(gòu)成員（用結(jié)構(gòu)成員作實(shí)參）； （2）傳整個(gè)結(jié)構(gòu)（用結(jié)構(gòu)變量名作實(shí)參）； （3）傳結(jié)構(gòu)的指針（用結(jié)構(gòu)的地址或指向結(jié)構(gòu)的指針作實(shí)參）。 我們推薦使用第三種方法。 函數(shù)的返回值為結(jié)構(gòu)變量或指向結(jié)構(gòu)變量的指針。,已定義在comp.h中。struct complex float re; /

9、*實(shí)部*/float im; /*虛部*/ ;,【例8.3】寫一個(gè)函數(shù)計(jì)算兩個(gè)復(fù)數(shù)的和。 #include comp.h struct complex *addcomp(struct complex c1, struct complex c2) static struct complex temp; temp.re=c1.re+c2.re; temp.im=c1.im+c2.im; return( ,8.4 結(jié)構(gòu)數(shù)組,8.4.1 結(jié)構(gòu)數(shù)組的說(shuō)明，引用和初始化 8.4.2 結(jié)構(gòu)數(shù)組作函數(shù)參數(shù) 8.4.3 sizeof運(yùn)算符 8.4.4 用結(jié)構(gòu)的指針引用結(jié)構(gòu)數(shù)組的成員,8.4.1 結(jié)構(gòu)數(shù)組的說(shuō)明、

10、引用和初始化,結(jié)構(gòu)數(shù)組是其元素都是具有相同結(jié)構(gòu)體類型的結(jié)構(gòu)體變量。定義的一般格式為： struct 結(jié)構(gòu)體名 結(jié)構(gòu)體數(shù)組名元素個(gè)數(shù),結(jié)構(gòu)體數(shù)組名元素個(gè)數(shù),; 其中，“struct 結(jié)構(gòu)體名”是已定義過(guò)的結(jié)構(gòu)體類型。因此定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組和定義結(jié)構(gòu)體變量的方法相仿，只需說(shuō)明其為數(shù)組即可。,例如： struct student int num； char name10; char sex; int age; float score; char addr30; ; struct student stu3; 以上定義了一個(gè)數(shù)組stu，其元素為struct student類型數(shù)據(jù)，數(shù)組有3個(gè)元素。,2、結(jié)構(gòu)

11、體數(shù)組的初始化 一個(gè)外部的或靜態(tài)的結(jié)構(gòu)體數(shù)組在定義的同時(shí)可以初始化。其一般格式是在定義之后緊跟一個(gè)用花括號(hào)括起來(lái)的一組初始化數(shù)據(jù)： struct 結(jié)構(gòu)體名 結(jié)構(gòu)體數(shù)組名=初始數(shù)據(jù)表列； 其中，“struct 結(jié)構(gòu)體名”是已定義過(guò)的結(jié)構(gòu)體類型。,【例8.6】對(duì)候選人得票的統(tǒng)計(jì)程序。設(shè)有三個(gè)侯選人，每次輸入一個(gè)得票的候選人的名字，要求最后輸出各人得票結(jié)果。 #include #include “string.h” struct person char name18; int count; leader3=Li,0,Zhang,0,Wang,0;,void main () int i,j; char

12、 leader_name18; for(i=1;i=10;i+) scanf (%s,leader_name); for (j=0;j3;j+) if(strcmp(leader_name,)=0) leaderj.count+; printf (n); for (i=0;i3;i+) printf(%5s,%dn,,leaderi.count); ,8.4.2 結(jié)構(gòu)數(shù)組作函數(shù)參數(shù),類似于整型數(shù)組,8.4.3 sizeof運(yùn)算符,sizeof是一個(gè)單目運(yùn)算符，用于計(jì)算一個(gè)對(duì)象的大小，它是在編譯時(shí)執(zhí)行的運(yùn)算，所以sizeof表達(dá)式是一個(gè)常量表達(dá)式，

13、sizeof表達(dá)式有兩種形式： sizeof表達(dá)式或 sizeof(表達(dá)式) sizeof(類型名),【例】利用結(jié)構(gòu)體指針輸出一組化學(xué)元素名稱及其原子量。 struct list int i; char name4; float w; tab4=1,H,1.008,2,He,4.0026, 3,Li,6.941,4,Be,9.01218;,8.4.4 用結(jié)構(gòu)的指針引用結(jié)構(gòu)數(shù)組的成員,main( ) struct list *p; printf(NotNametAtomic Weightn); for (p=tab; pi, p-name, p-w); ,No Name Atomic Weigh

14、t,1 H 1.008,2 He 4.0026,3 Li 6.941,4 Be 9.01218,鏈表是一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配存儲(chǔ)單元。在數(shù)組中，插入或刪除一個(gè)元素都比較繁瑣，而用鏈表則相對(duì)容易。但是數(shù)組元素的引用比較簡(jiǎn)單，對(duì)于鏈表中結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的存取操作則相對(duì)復(fù)雜。, 鏈表中每個(gè)元素稱為一個(gè)結(jié)點(diǎn)。 構(gòu)成鏈表的結(jié)點(diǎn)必須是結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)。, 相鄰結(jié)點(diǎn)的地址不一定是連續(xù)的，依靠指針將 它們連接起來(lái)。,struct node char c; struct node *next; ;,8.5 結(jié)構(gòu)指針的應(yīng)用,C語(yǔ)言提供了相關(guān)的存儲(chǔ)管理庫(kù)函數(shù)。這里僅介紹其中三個(gè)，它們的原型說(shuō)明在“stdlib

15、.h”頭文件和“malloc.h”頭文件中，使用這三個(gè)函數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇其中一個(gè)頭文件包含到源程序中。, 動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)區(qū)函數(shù)malloc( ) 函數(shù)原型：void *malloc(unsigned size); 調(diào)用格式：malloc(size) 功能：在內(nèi)存分配一個(gè)size字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)。調(diào)用 結(jié)果為新分配的存儲(chǔ)區(qū)的首地址，是一個(gè)void 類型指針。若分配失敗，則返回NULL（即0）。,在ANSI C標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)鍵字void有兩種用法。 第一種用法，可將無(wú)返回值的函數(shù)定義為void類型 第二種用法，用void * 定義指針，這是一個(gè)指向 非具體數(shù)據(jù)類型的指針，稱為無(wú)類型指針。,動(dòng)態(tài)分配和釋放存儲(chǔ)單元

16、,【例】調(diào)用malloc函數(shù)分配所需存儲(chǔ)單元。 #include main( ) struct st int n; struct st *next; *p; p=(struct st *)malloc(sizeof(struct st); p-n=5; p-next=NULL; printf(p-n=%dtp-next=%xn,p-n,p-next); ,將函數(shù)返回值轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)體指針, 動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)區(qū)函數(shù)calloc( ) 函數(shù)原型： void *calloc(unsigned int n,unsigned int size); 調(diào)用格式：calloc(n,size) 功能：在內(nèi)存分配一個(gè)n倍

17、size字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)。調(diào)用結(jié)果為新分配的存儲(chǔ)區(qū)的首地址，是一個(gè)void類型指針。若分配失敗，則返回NULL（即0）。,【例】調(diào)用calloc函數(shù)分配所需存儲(chǔ)單元。 #include main( ) int i,*ip; ip=(int *)calloc(10,4); for (i=0; i10; i+) scanf(%d,ip+i); for (i=0; i10; i+) printf(%d ,*(ip+i); printf(n); ,動(dòng)態(tài)分配了10個(gè)存放整型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元, 釋放動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)區(qū)函數(shù)free( ) 函數(shù)原型：void free(void *p);,此函數(shù)無(wú)返回值,實(shí)參必須是一個(gè)指向動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)區(qū)的指針，它可以是任何類型的指針變量。,調(diào)用格式：free(p) 功能：釋放p所指向的動(dòng)態(tài)分配的存儲(chǔ)區(qū)。,8.6 聯(lián)合（共用體）,在實(shí)際處理中為了方便處理，有時(shí)需要在不同的時(shí)刻將不同類型的值存放在同一變量中，而在任一時(shí)刻，該變量?jī)H含特定類型的值，這種變量就是聯(lián)合類型的變量（簡(jiǎn)稱聯(lián)合或聯(lián)合類型變量）。 聯(lián)合的定義方式就是將struct用union代替，其它形式同結(jié)構(gòu)相同。如：假定一個(gè)常量可能是int、doubl