1、C語言程序設計,第10章 結(jié)構體、共同體與枚舉類型,問題：實際應用中，通常會將相關的不同類型的數(shù)據(jù)項組成一個有機的整體，這些數(shù)據(jù)項在計算機中如何表示？,學生登錄信息 學生成績表,這些數(shù)據(jù)的特點是： 1、有多項不同類型數(shù)據(jù)組成 2、各項數(shù)據(jù)占用空間大小有可能不同 C語言為了表示這種數(shù)據(jù)，定義了一種數(shù)據(jù)結(jié)構：結(jié)構體。,引子,第10章 結(jié)構體、共同體與枚舉類型,本章難點,結(jié)構體類型及變量 結(jié)構體數(shù)組的使用 指針和結(jié)構體 共用體、枚舉、用戶自定義類型,結(jié)構體指針變量的引用 鏈表的建立、插入、刪除、輸出等操作 共用體類型的數(shù)據(jù)特點,本章要點,10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,結(jié)構體變量的

2、定義,結(jié)構體變量的引用和初始化,結(jié)構體數(shù)組,結(jié)構體指針變量,結(jié)構體與函數(shù),本章主要內(nèi)容,10.6,10.7,10.8,10.9,10.10,位段結(jié)構體,鏈表,共同體,枚舉類型,用typedef定義類型,本章主要內(nèi)容,結(jié)構體類型定義 結(jié)構體是一種構造數(shù)據(jù)類型 一個“結(jié)構體”類型由若干“成員”組成，每一個成員可以是一個基本數(shù)據(jù)類型或者是一個結(jié)構體類型。 結(jié)構體類型定義,struct 結(jié)構體名 類型標識符 成員名； 類型標識符 成員名； . ；,成員類型可以是 基本型或構造型,struct是關鍵字, 不能省略,合法標識符 可省:無名結(jié)構體,10.1 結(jié)構體變量的定義,定義義結(jié)構體類型時，應注意 成員

3、類型可以是除本身結(jié)構體類型之外的任何已有類型，也可以是任何已有類型(包括本身類型在內(nèi))的指針類型，即構成嵌套的結(jié)構。 當一個結(jié)構體類型定義在函數(shù)之外時，它具有全局作用域；若定義在任一對花括號之內(nèi)，則具有局部作用域，其作用范圍是所在花括號構成的塊。 結(jié)構體是一種復雜的數(shù)據(jù)類型，是數(shù)目固定、類型不同的若干成員的集合，結(jié)構體類型的定義只是列出了該結(jié)構的組成情況，編譯系統(tǒng)并未因此而分配存儲空間，當定義了結(jié)構體類型的變量或數(shù)組后，編譯系統(tǒng)才會分配存儲空間。 成員名可以與程序中的變量名相同，二者不代表同一個對象。 如果兩個結(jié)構體的成員類型、名稱、個數(shù)相同，但結(jié)構體名不同，也是兩個不同的結(jié)構類型。,例如，可

4、將日期定義為一個結(jié)構體： struct date int month; int day; int year; ;,結(jié)構體變量的定義 先定義結(jié)構體類型，再定義結(jié)構體變量 先定義結(jié)構體類型，再定義結(jié)構體變量 例如 在定義結(jié)構體類型的同時定義結(jié)構體變量 例如 直接定義結(jié)構體變量 例如,struct stu int num; char name20; char sex; int age; float score; struct date birthday; ; struct stu boy1,boy2;,struct stu int num; char name20; char sex; int ag

5、e; float score; struct date birthday; boy1,boy2;,struct int num; char name20; char sex; int age; float score; struct date birthday; boy1,boy2;,本章主要內(nèi)容,10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,結(jié)構體變量的定義,結(jié)構體變量的引用和初始化,結(jié)構體數(shù)組,結(jié)構體指針變量,結(jié)構體與函數(shù),結(jié)構體變量的引用 引用方式： 結(jié)構體變量名.成員名 其中點號“.”稱為成員運算符，它在所有的運算符中優(yōu)先級最高。 引用結(jié)構體變量時，應注意以下幾點 不能將一個結(jié)構體

6、變量作為一個整體進行輸入輸出 如果成員本身又是一個結(jié)構體類型，則要用若干個成員運算符逐級找到最低一級的成員才能引用 對成員變量可以像普通變量一樣進行各種運算 可以引用結(jié)構體變量成員的地址，也可以引用結(jié)構體變量的地址,10.2 結(jié)構體變量的引用和初始化,例如，對前面定義的結(jié)構變量boy1和boy2，其成員的引用形式如下。 boy1.num /* 第一個人的學號 */ boy2.sex /* 第二個人的性別 */,結(jié)構體變量的初始化 本例中，對結(jié)構體變量boy1作了初始化賦值，然后把boy1的值整體賦予boy2，最后用printf函數(shù)輸出boy2各成員的值。,例對結(jié)構變量初始化。 #include

7、 main() struct stu int num; char name20; char sex; int age; float score; boy2,boy1=102,Zhang ping,M,20,78.5; boy2=boy1; printf(Number:%dnName:%sn,boy2.num,); printf(Sex:%cnage:%dScore:%4.1fn,boy2.sex,boy2.age,boy2.score); ,運行結(jié)果： Number:102 Name:Zhang ping Sex:M Age:20 Score:78.5,本章主要內(nèi)容,10.1

8、,10.2,10.3,10.4,10.5,結(jié)構體變量的定義,結(jié)構體變量的引用和初始化,結(jié)構體數(shù)組,結(jié)構體指針變量,結(jié)構體與函數(shù),結(jié)構體數(shù)組的定義 結(jié)構體數(shù)組的每一個元素都具有相同的結(jié)構體類型 三種形式：,形式一: struct student int num; char name20; char sex; int age; ; struct student stu2;,形式二: struct student int num; char name20; char sex; int age; stu2;,形式三: struct int num; char name20; char sex; int

9、 age; stu2;,10.3 結(jié)構體數(shù)組,結(jié)構體數(shù)組初始化 一個結(jié)構體數(shù)組的元素相當于一個結(jié)構體變量，引用結(jié)構體數(shù)組元素的一般形式為 結(jié)構體數(shù)組名下標.成員名 例如,#include struct stu int num; char name20; char sex; float score; boy5= 101,Li ping,M,45, 102,Zhang ping,M,62.5, 103,He fang,F,92.5, 104,Cheng ling,F,87, 105,Wang ming,M,58 ; main() int i,c=0; float ave,s=0; for(i=0;

10、i5;i+) s+=boyi.score; if(boyi.score60) c+=1; ave=s/5; printf(average=%fncount=%dn,ave,c); ,運行結(jié)果： average=69.000000 count=2,本章主要內(nèi)容,10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,結(jié)構體變量的定義,結(jié)構體變量的引用和初始化,結(jié)構體數(shù)組,結(jié)構體指針變量,結(jié)構體與函數(shù),指向結(jié)構體變量的指針 定義形式：struct 結(jié)構體名 *結(jié)構體指針名; 例如struct stu boy,*pstu; 定義了結(jié)構體變量boy和結(jié)構體指針變量pstu，通過賦值語句可使pstu指向boy

11、, 構體指針可以訪問結(jié)構體變量的各個成員，一般形式為 結(jié)構體指針變量-成員名 運算符“-”的優(yōu)先級比較高，高于算術運算符、關系運算符、邏輯運算符 例如 +pstu-num 等價于 +(pstu-num) 結(jié)構體指針訪問結(jié)構體變量的形式也可以表示為 (*結(jié)構體指針變量).成員名 例如 (*pstu).num 應該注意(*pstu)兩側(cè)的括號不可少，因為成員符“.”的優(yōu)先級高于“*”,10.4 結(jié)構體指針變量,存放結(jié)構體變量在內(nèi)存的起始地址,以下三種形式是等價 結(jié)構體變量名.成員名 (*結(jié)構體指針變量).成員名 結(jié)構體指針變量-成員名,結(jié)構指針變量的引用 #include struct stu i

12、nt num; char name20; char sex; float score; boy=102,Zhang ping,M,78.5,*pstu; main() pstu= ,運行結(jié)果： Number=102 Name= Zhang ping Sex=M Score=78.500000 Number=102 Name= Zhang ping Sex=M Score=78.500000 Number=102 Name= Zhang ping Sex=M Score=78.500000,指向結(jié)構體數(shù)組的指針 普通數(shù)組可以通過指針變量來訪問，同樣，也可以通過結(jié)構體指針訪問結(jié)構體數(shù)組。 例如 p

13、stu=boy;或pstu= pstu就指向了該結(jié)構體數(shù)組的首地址（即第一個元素boy0的地址）。結(jié)構體指針pstu加1則指向下一個元素,用指針變量輸出結(jié)構體數(shù)組。 #include struct stu int num; char name20; char sex; float score; boy5= 101,Zhou ping,M,45, 102,Zhang ping,M,62.5, 103,Liu fang,F,92.5, 104,Cheng ling,F,87, 105,Wang ming,M,58 ; main() struct stu *ps; printf(NotNamettt

14、SextScoretn); for(ps=boy;psnum,ps-name,ps-sex,ps-score); ,運行結(jié)果： No Name Sex Score 101 Zhou ping M 45.0 102 Zhang ping M 62.5 103 Liu fang F 92.5 104 Cheng ling F 87.0 105 Wang ming M 58.0,本章主要內(nèi)容,10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,結(jié)構體變量的定義,結(jié)構體變量的引用和初始化,結(jié)構體數(shù)組,結(jié)構體指針變量,結(jié)構體與函數(shù),結(jié)構體變量作為函數(shù)參數(shù) 結(jié)構體變量的成員可作為函數(shù)的實參，用法和普通變量作

15、實參一樣 例如,10.5 結(jié)構體與函數(shù),顯示學生的基本信息,利用結(jié)構體變量作為函數(shù)參數(shù)編程。 #include #include struct stu int num; char name20; char sex; float score; ; main() void list(struct stu student); struct stu student; student.num=101; strcpy(, Zhou ping); student.sex=M; student.score=45; list(student); void list(struct stu

16、student) printf(Number=%dtName=%sn,student.num,); printf(Sex=%cttScore=%fn,student.sex,student.score); ,運行結(jié)果： Number=101 Name=Zhou ping Sex=M Score=45.000000,返回結(jié)構體類型數(shù)據(jù)的函數(shù) 函數(shù)的返回值可以是整型、實型或指針類型等 例如,顯示學生的基本信息,利用結(jié)構體變量作為函數(shù)參數(shù)編程。輸入數(shù)據(jù)部分用函數(shù)實現(xiàn) #include struct stu int num; char name20; char sex; flo

17、at score; student; main() void list(struct stu student); struct stu newstudent(); student=newstudent(); list(student); void list(struct stu student) printf(Number=%dtName=%sn,student.num,); printf(Sex=%cttScore=%fn,student.sex,student.score); struct stu newstudent() struct stu newstu; sc

18、anf(%d, ,運行結(jié)果： 101Li ping M 76 Number=101 Name=Li ping Sex=M Score=76.000000,結(jié)構體指針作為函數(shù)參數(shù) 結(jié)構體指針作為函數(shù)的參數(shù)時，傳遞的只是地址，從而減少結(jié)構變量作參數(shù)時引起的空間和時間上的開銷 例如,顯示學生的基本信息,利用結(jié)構體指針變量作為函數(shù)參數(shù)編程。 #include struct stu int num; char name20; char sex; float score; ; main() void list(struct stu *student); struct stu student; studen

19、t.num=101; strcpy(, Zhou ping); student.sex=M; student.score=45; list( ,運行結(jié)果： Number=101 Name=Zhou ping Sex=M Score=45.000000,本章主要內(nèi)容,10.6,10.7,10.8,10.9,10.10,位段結(jié)構體,鏈表,共同體,枚舉類型,用typedef定義類型,位段結(jié)構體類型和位段結(jié)構體變量 C語言允許在一個結(jié)構體中以位為單位來指定其成員所占內(nèi)存長度，這種以位為單位的成員稱為“位段”或稱“位域” 定義 例如 位段結(jié)構體變量的定義與結(jié)構體變量定義方式相同

20、位域的引用 一般形式為：位段結(jié)構體變量.位域名 例如,10.6 位段結(jié)構體,struct 位段結(jié)構體名 類型標識符 位域1：位域長度； 類型標識符 位域2：位域長度； . . . 類型標識符 位域n：位域長度； ,struct bs int a:8; int b:2; int c:6; data;,位域的引用 #include main() struct bs unsigned a:1; unsigned b:3; unsigned c:4; bit,*pbit; bit.a=1; bit.b=7; bit.c=15; printf(%d,%d,%dn,bit.a,bit.b,bit.c);

21、pbit= ,運行結(jié)果： 1，7，15 0，3，15,本章主要內(nèi)容,10.6,10.7,10.8,10.9,10.10,位段結(jié)構體,鏈表,共同體,枚舉類型,用typedef定義類型,鏈表概述 概述，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構，可以動態(tài)分配內(nèi)存，鏈表由結(jié)點組成，每個結(jié)點有數(shù)據(jù)域和指針域兩個域。 “頭指針”指向第一個元素結(jié)點，指針域指向下一結(jié)點。 結(jié)構定義，如 形式如右圖所示 例如,10.7 鏈表,struct stu int num; char name20； struct stu * next； ,struct stu int num; char name20; struct stu *next; ;,動

22、態(tài)內(nèi)存管理 內(nèi)存空間分配函數(shù)malloc 原型 void * malloc(unsigned int size) 例 float * pc; pc=(float*)malloc(5*sizeof(float); 內(nèi)存空間函數(shù)calloc 原型 void * calloc(unsigned n, unsigned size); 例 pc=(float *)calloc(8,sizeof(float); 釋放內(nèi)存空間函數(shù)free 原型 void free(void * p); 例如,動態(tài)數(shù)組的建立和使用。 #include #include main() float *pf; int i,n; s

23、canf(%d,/*調(diào)用free函數(shù)時，會自動將指針pf的類型轉(zhuǎn)換為void指針類型 */ ,運行結(jié)果： 5 1.100000 2.200000 3.300000 4.400000 5.500000,創(chuàng)建鏈表 讀取數(shù)據(jù)； 生成新結(jié)點； 將數(shù)據(jù)存入新結(jié)點； 將新結(jié)點插入到鏈表中。 例如：從鍵盤讀入學生的信息，包括學號、成績，當輸入的學號為0時，表示建立鏈表結(jié)束。 流程圖如圖,#include #include #define LEN sizeof(struct stu)/*LEN為結(jié)構體類型struct stu的長度*/ struct stu int num; float score; stru

24、ct stu *next; ; struct stu *creat() struct stu *head;/* 用于指向鏈表的第一個結(jié)點，即頭指針 */ struct stu *p; /* 用于指向新生成的結(jié)點 */ struct stu *tail;/* 用于指向鏈表的最后一個結(jié)點 */ int x; tail=head=NULL; scanf(%d, ,順序訪問鏈表中的結(jié)點 所謂“訪問”就是對各結(jié)點的數(shù)據(jù)域中的值進行修改、運算、輸出等 例如：編寫函數(shù)，順序輸出鏈表中各結(jié)點數(shù)據(jù)域中的內(nèi)容。順序輸出鏈表的算法比較簡單，只需利用一個工作指針(p)從頭到尾依次指向鏈表中的每個結(jié)點，當指針指向某個結(jié)

25、點時，就輸出該節(jié)點數(shù)據(jù)域中的內(nèi)容，直到遇到鏈表結(jié)束標志為止。如果鏈表為空，就輸出提示信息。,void list(struct stu *head) struct stu *p; p=head; if(head!=NULL) printf(The list records are:n); do printf(%dt%5.1fn,p-num,p-score); p=p-next; /* p指針后移 */ while(p!=NULL); else printf(The list is null); main() struct stu *head; head=creat(); list(head);

26、,運行結(jié)果： 101 90 102 89 0 The list records are: 101 90.0 102 89.0,在鏈表中插入結(jié)點 指將一個結(jié)點插入到一個已有鏈表中，因此，創(chuàng)建鏈表的過程，也可以理解為將一個個結(jié)點插入到空鏈表中。 算法過程 輸入數(shù)據(jù) 生成新結(jié)點 將數(shù)據(jù)存入新結(jié)點 在鏈表中尋找第一個大于新結(jié)點學號的結(jié)點 如果鏈表為空，直接插入新結(jié)點，即新結(jié)點為鏈表的唯一的結(jié)點 查找成功，該結(jié)點為鏈表的第一個結(jié)點，將鏈表的頭指針指向新結(jié)點，新結(jié)點的next域指向原來鏈表的第一個結(jié)點，即插到表頭之前 查找成功，該結(jié)點不是鏈表的第一個結(jié)點，將新結(jié)點插入到該結(jié)點之前，即插到表的中間 查找不成

27、功，插入到鏈表末尾的后面 例如：編寫函數(shù)，將一個結(jié)點插入到一個已有學生鏈表中，設已有鏈表按學號由小到大順序排列。 程序運行過程,struct stu * insert(struct stu *head,struct stu *stud) struct stu *p0; /* p0指向要插入的新結(jié)點 */ struct stu *p1; /* p1指向鏈表中第一個學號大于新結(jié)點的學號的結(jié)點 */ struct stu *p2; /*p2指向p1的前驅(qū)結(jié)點，即p2的next域指向p1 */ p0=stud; p1=head; if(head=NULL) /* 情況，原來的鏈表為空表 */ head

28、=p0; p0-next=NULL; else while(p1!=NULL) ,運行結(jié)果： 102 95 100 94 101 93 103 99 0 The list records are: 100 94.0 101 93.0 102 95.0 103 99.0,在鏈表中刪除結(jié)點 過程 從p1指向的第一個結(jié)點開始，檢查其數(shù)據(jù)是否等于給定的關鍵字(如學號)，如果相等就將該結(jié)點刪除，否則p1后移一個結(jié)點，再如此進行下去，直到遇到表尾為止。 如果刪除的是第一個結(jié)點(由p1指向)，例如，刪除學號為100的學生結(jié)點，頭指針指向第二個結(jié)點，操作為：head=p1-next，如圖10-6所示 如果要刪

29、除的不是第一個結(jié)點，例如，刪除學號為102的學生結(jié)點，即讓學號為101的學生結(jié)點(由p2指向)的next指針域指向?qū)W號為103的學生結(jié)點，操作為：p2-next=p1-next，如圖10-7所示 例如：編寫鏈表刪除函數(shù)，根據(jù)輸入的學號刪除學生結(jié)點。,struct stu *del(struct stu *head,int num) struct stu *p1; /*p1指向要刪除的結(jié)點*/ struct stu *p2; /*p2指向要刪除的結(jié)點的前驅(qū)結(jié)點*/ if(head=NULL) /*空鏈表*/ printf(The list is NULLn); else p1=head; whi

30、le(p1!=NULL /*輸出鏈表*/ ,運行結(jié)果： 02 95 100 94 101 93 103 99 0 The list records are: 100 94.0 101 93.0 102 95.0 103 99.0 please input the number for deletion：102 delete:102 The list records are: 100 94.0 101 93.0 103 99.0,本章主要內(nèi)容,10.6,10.7,10.8,10.9,10.10,位段結(jié)構體,鏈表,共同體,枚舉類型,用typedef定義類型,共用體類型及其變量的定義 共用體變量中的

31、所有成員占用同一段內(nèi)存空間，共用體又稱為“聯(lián)合體” 共用體類型定義 例如,union 共用體名 類型標識符 成員名； 類型標識符 成員名； . ；,例 union data int i; char ch; float f; ;,類型定義不分配內(nèi)存,10.8 共同體,先定義共用體類型后定義共用體變量 union data int i; char s6; float f; ; union data a,b,c;,同時定義共用體類型和變量 union data int i; char s6; float f; a,b,c;,直接定義共用體變量 union int i; char s6; float

32、f; a,b,c;,共用體變量的定義有三種方式,共用體變量的引用 引用共用體變量成員方式有如下三種 例如 例如,共用體變量名.成員名= 共用體指針變量名-成員名= (*共用體指針變量名).成員名,程序示例 #include #include main() union char a4; struct bt char c1; char c2; char c3; char c4; chs; d; strcpy(d.a,deab); printf(%c,%cn,d.chs.c2, d.chs.c3); ,共用體變量的地址和它的各個成員的地址相同 d的成員a和chs的首地址相同，即a0、a1、a2和a3

33、的地址依次與c1、c2、c3和c4相同 運行結(jié)果： e,a,程序示例 main() union char a; int b; long c; uu; uu.c=0 x12345678; printf(n1:a=%x,b=%x,c=%lx,uu.a,uu.b,uu.c); uu.a=0 x61; printf(n2:a=%x,b=%x,c=%lx,uu.a,uu.b,uu.c); uu.b=0 x1234; printf(n3:a=%x,b=%x,c=%lx,uu.a,uu.b,uu.c); ,1:a=78,b=12345678,c=12345678 2:a=61,b=12345661,c=12

34、345661 3:a=34,b=1234,c=1234,本章主要內(nèi)容,10.6,10.7,10.8,10.9,10.10,位段結(jié)構體,鏈表,共同體,枚舉類型,用typedef定義類型,枚舉類型及變量 枚舉類型是一個采用標識符表示的整型常數(shù)的集合，其定義類似于結(jié)構體類型。 定義 一般形式為 enum 枚舉名 枚舉常量1，枚舉常量2，枚舉常量n ; 其中，enum為關鍵字，表示枚舉；枚舉名是用戶定義的標識符；枚舉常量是用戶定義的有意義的標識符。 例如： enum weekdaySun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat,10.9 枚舉類型,枚舉變量的定義 先定義枚舉類型再定義枚舉變量

35、enum weekdaySun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat; enum weekday a,b,c; 直接定義枚舉變量 enum weekdaySun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sata,b,c; 同時定義枚舉類型和枚舉變量 enum Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sata,b,c;,枚舉變量的賦值和使用 只能取其相應枚舉類型所列出的枚舉常量 例如： enum Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sata,b,c; a=Sun; /*正確*/ a=Sunday /*錯誤*/ 例如 注意： 能使用賦值語句對枚舉常量標識符賦值 只能把枚舉常量值賦予枚舉變量，不能把枚舉常量所對應的序號直接賦予枚舉變量 枚舉常量不是字符常量也不是字符串常量，使用時不要加單、雙引號 枚舉常量可以進行比較運算，由它們對應的整數(shù)參加