第10章结构体(最终讲稿).ppt

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1、结构体、共用体及枚举类型,第 10 章,结构体类型和结构体变量,10.1,教学进程,10.1.1 结构体类型的定义,问题定义：,应当把它们组织成一个组合项，在一个组合项中包含若干个类型不同（当然也可以相同）的数据项。,教学进程,结构体类型,定义一个结构体类型的一般形式为：,其中struct是用于定义具体结构体类型的关键字，与结构体名共同组成结构体类型名。在“成员表列”中可以定义该类型中有哪些成员，各成员属于什么数据类型，由它们组成结构体。,教学进程,结构体类型,struct student int num; char name20; char sex; int age; float score

2、; char addr30; ；,结构体类型名,成员类型名,成员名,struct date int month; int day; int year; struct student int num; char neme20,sex; int age; struct date birthday; char addr30; student1,student2;,已定义的结构体类型可以像基类型一样使用。,教学进程,结构体类型的定义可以嵌套,在这个定义中，结构体“日期”类型date中又嵌套定义了结构体“时间”类型time。这就是结构体的嵌套定义。,结构体类型,(2) 当一个结构体类型定义在函数之外时，

3、它具有全局作用域；若定义在任一对花括号之内，则具有局部作用域，其作用范围是所在花括号构成的块。 (3) 结构体是一种复杂的数据类型，是数目固定、类型不同的若干成员的集合，结构体类型的定义只是列出了该结构的组成情况，编译系统并未因此而分配存储空间，当定义了结构体类型的变量或数组后，编译系统才会分配存储空间。 (4) 成员名可以与程序中的变量名相同，二者不代表同一个对象。例如，程序中可以定义一个变量num，它与struct stu中的num是两回事，互不干扰。 (5) 如果两个结构体的成员类型、名称、个数相同，但结构体名不同，也是两个不同的结构类型。,结构体类型,教学进程,要 强调 的是，结构体类

4、型名（如上例中的date）是定义的类型名，而不是变量名，就好像整型的类型名为int，双精度实型的类型名为double，字符型的类型名为char一样，只不过整型、双精度实型、字符型等基本数据类型是C编译系统已经定义的，用户可以直接用它们来定义相应类型的变量，而结构体类型是用户根据数据处理的需要临时定义的一种类型，一经定义就可以像系统定义的类型一样使用了。但系统并不为类型分配存储空间，为了能在程序中使用结构体类型的数据，必须定义结构体类型的变量。,定义结构体类型的变量,教学进程,结构体类型和结构体变量,10.1,10.1.2 结构体变量的定义,可以采取以下3种方法定义结构体变量：,(1) 先定义结

5、构体类型，再定义结构体变量,例如：struct student student1, student2; 结构体类型名 结构体变量名 定义了student1和student2为struct student类型(应事先已定义)的变量，即它们具有struct student类型的结构。,定义结构体类型变量,教学进程, 一般形式为: struct 结构体名 成员表列 变量名表列；,(2) 在定义结构体类型的同时定义结构体变量,例如： struct student int num； char name20； char sex； int age； float score； char addr30； stu

6、dent1,student2;,它的作用与第一种方法相同，即定义了两个struct student 类型的变量student1, student2。 如果需要，在程序中还可以定义该种结构体类型的其它变量。,结构体类型变量的定义,教学进程,(3) 不指定类型名而直接定义结构体变量, struct 成员表 变量表；,例如： struct int num； char name10； char sex； int age； float score； studernt1， student2；,指定了一个无名的结构体类型，它没有名字，显然不能再以此结构体类型去定义其它变量了。,未出现结构体名,结构体类型变量

7、的定义,教学进程,注意 (1) 结构体类型与结构体变量是不同的概念，不能混同。 (2) 结构体类型中的成员名可以与程序中的变量名相同，但二者不代表同一对象。 (3) 对结构体变量中的成员，可以单独使用，它的作用与地位相当于普通变量。,教学进程,结构体变量中的每个成员与普通变量一样，可进行各种运算。 st.num=115； st.name0= z； st.name1= a； st.name2= 0； st.sex=M； st.age=19； st.score=95.0； scanf(“d“，&st.num)； printf(“s“，st.name)；,方式, 结构体变量名.成员名,其中“.”为结

8、构体成员运算符，它的优先级最高。,结构体变量的引用和初始化,10.2,10.2.1 结构体变量的引用,在定义结构体变量后，就可以引用其成员。,引用结构体类型变量,教学进程,(1)同类的结构体变量可以互相赋值 如：student1=student2; 但不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。 如: 已定义student1和student2为结构体变量并已有值， printf(%d,%s,%c,%d,%f,%n,student1);,(2)如果成员本身又属一个结构体类型,则要用若干个成员运算符,一级一级地找到最低一级的成员，进行赋值或存取及运算。 如: 访问上面定义的结构体变量stude

9、nt1的各成员 student1.num student1.birthday.month,定义了结构体变量后，便可以引用这个变量。但应遵守以下规则:,引用结构体类型变量,教学进程,(3) 对结构体变量的成员可以像普通变量一样进行各种运算（根据其类型决定可以进行的运算）。 如： student2.score=student1.score; sum=student1.score+student2.score; student1.age+; +student2.age;,(4) 可引用结构体变量成员的地址，也可引用结构体变量的地址。 如：scanf(%d, /输出变量student1的首地址 但不能

10、用以下语句整体读入结构体变量 如： scanf（%d,s,c,d,f,s,student1）； 结构体变量的地址主要用作函数参数，传递结构体变量的地址。,教学进程,与普通变量一样，在定义结构体类型变量的同时也可以对结构体类型变量赋初值。,结构体变量的引用和初始化,10.2,10.2.2 结构体变量的初始化,例10-1对结构变量初始化。 #include main() struct stu int num; char name20; char sex; int age; float score; boy2,boy1=102,“Zhang ping“,M,20,78.5; boy2=boy1; p

11、rintf(“Number:%dnName:%sn“,boy2.num,boy2.name); printf(“Sex:%cnage:%dScore:%4.1fn“,boy2.sex,boy2.age,boy2.score); 本例中，对结构体变量boy1作了初始化赋值，然后把boy1的值整体赋予boy2，最后用printf函数输出boy2各成员的值。,程序运行结果如下： Number:102 Name:Zhang ping Sex:M Age:20 Score:78.5,结构体数组,10.3,10.3.1 定义结构体数组,教学进程,与整型数组、实型数组、字符型数组一样，在程序中也可以定义 结

12、构体类型的数组，并且同一个结构体数组中的元素应为同一种结构 体类型。,与定义结构体变量的方法相似，只需说明其为数组即可。 如：struct student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30;,; struct student stu3;, stu3; /*直接定义结构体数组*/,定义了一个数组stu，数组有个元素，均为struct student类型数据。,结构体数组,10.3,10.3.2 结构体数组的初始化,教学进程,与其它类型的数组一样，对结构体数组可以初始化。,如： struct stud

13、ent int num;char name20； char sex； int age； float score; char addr30； stu3=10101,LiLin,M,18,87.5,103 BeijingRoad, 10102,Zhang Fun,M,19,99,130 Shanghai Road, 10104 ,Wang Min,F,20,78.5 ,1010 Zhongshan Road ；,图9-4,定义结构体数组,教学进程,数组各元素在内存中连续存放，如图所示。,一个结构体数组的元素相当于一个结构体变量，引用结构体数组元素的一般形式为：数组名下标.成员名,10.3.3 结构

14、体数组的引用,教学进程,【例10.2】 计算学生的平均成绩和不及格的人数。,#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;i5;i+) s+=boyi.score; if(boyi.score60)

15、 c+=1; ave=s/5; printf(“average=%fncount=%dn“,ave,c); 本例程序中定义了一个结构体数组boy，共5个元素，并作了初始化赋值。在main函数中用for语句逐个累加各元素的score 成员值存于s之中，如果score的值小于60(不及格)，那么计数器c加1，循环完毕后输出全班平均分及不及格人数。,程序运行结果如下： average=69.000000 count=2,结构体指针,10.4,10.4.1 指向结构体变量的指针变量,教学进程,结构体类型的指针变量指向结构体变量或数组(或数组元素)的起始地址。,指向结构体变量的指针变量,教学进程,当结构

16、体类型的指针变量p指向一个结构体类型变量后，下列 三种表示是等价的：,结构体变量名.成员 (*p).成员 p-成员,必须注意，当p定义为指向结构体类型的变量后，它不能指向 某一成员。 例如， p=&st1.num； 是错误的，因为它企图让结构体指针变量指向结构体变量st1 中的成员num。,10.4.2 指向结构体数组的指针,教学进程,结构体指针,10.4,指向结构体数组的指针,教学进程,程序分析： 是指向struct student结构体类型数据的指针变量。在for语句中先使的初值为stu，也就是数组stu第一个元素的起始地址。在第一次循环中输出stu0的各个成员值。然后执行，使自加。加意味

17、着p所增加的值为结构体数组stu的一个元素所占的字节数。执行+后p的值等于stu 1，指向stu1。在第二次循环中输出stu1的各成员值。在执行后,p的值等于stu+2，再输出stu 2的各成员值。在执行+后，的值变为stu +， 已不再小于stu+3了，不再执行循环。,图9-8,教学进程,注意： (1) 如果的初值为stu，即指向第一个元素，则加后p就指向下一个元素。例如: (+p)-num 先使自加，然后得到它指向的元素中 的num成员值（即10102）。 (p+)-num 先得到-num的值（即10101），然后使 自加，指向stu1。,(2) 程序已定义了是一个指向struct stu

18、dent类型数据的指针变量，它用来指向一个struct student类型的数据,不应用来指向stu数组元素中的某一成员。,指向结构体数组的指针,用指针处理链表,10.7,10.7.1 链表概述,1链表的一般结构,存储节点,数据域 存放数据元素 指针域 存放下一个结点元素的地址,链表是一种常见的重要的数据结构,是动态地进行存储分配的一种结构。 链表的组成： 头指针：存放一个地址，该地址指向一个元素 结点：用户需要的实际数据和链接节点的指针,链表是一种常见的重要的数据结构,是动态地进行存储分配的一种结构。 链表的组成： 头指针：存放一个地址，该地址指向一个元素 结点：用户需要的实际数据和链接节点

19、的指针,链表是一种常见的重要的数据结构,是动态地进行存储分配的一种结构。 链表的组成： 头指针：存放一个地址，该地址指向一个元素 结点：用户需要的实际数据和链接节点的指针,教学进程,教学进程,链表的概述,2结点结构体类型的定义,struct 结构体名 数据成员表； struct 结构体名 *指针变量名； ；,链表结点结构的 一般形式：,其函数原型为 void *malloc(unsigned int size); 又如：float *pc; pc=(float *)malloc(5*sizeof(float);,3结点的动态分配,malloc(存储区字节数) 该函数返回存储区的首地址。,形式是

20、：,释放存储区用如下函数： free(p)； 它表示释放由p指向的存储空间。,教学进程,教学进程,结点的动态分配,用结构体建立链表： struct student int num； float score； struct student *next ；; 其中成员num和score用来存放结点中的有用数据（用户需要用到的数据），next是指针类型的成员，它指向struct student类型数据（这就是next所在的结构体类型）,教学进程,教学进程,#include struct student long num; float score; struct student *next; ; vo

21、id main() struct student a,b,c,*head,*p; a.num=99101;a.score=89.5; b.num=99103;b.score=90; c. num=99107; c.score=85;,用指针处理链表,10.7,10.7.2 建立简单的静态链表,【例10.7】 建立上图所示的简单链表，它由个学生数据的节点组成。输出个节点中的数据。,head= ,教学进程,教学进程,建立链表指从无到有建立一个链表，即一个一个地开辟结点和输入各结点数据，并建立前后相链的关系，其算法如下： 读取数据； 生成新结点； 将数据存入新结点； 将新结点插入到链表中。 重复上述

22、步骤，直到输入结束。可以根据需要将新结点插入到链表不同位置，如链表头、链表中间、链表尾等，例10-10将新结点插入到链表尾部。,10.7.3 创建动态链表,【例10.7】 从键盘读入学生的信息，包括学号、成绩，当输入的学号为0时，表示建立链表结束。 #include #include #define LEN sizeof(struct stu)/*LEN为结构体类型struct stu的长度*/ struct stu int num; float score; struct stu *next; ; struct stu *creat() struct stu *head;/* 用于指向链表的

23、第一个结点 */ struct stu *p; /* 用于指向新生成的结点 */ struct stu *tail;/* 用于指向链表的最后一个结点 */,int x; float y; tail=head=NULL; scanf(“%d“, ,所谓“访问”就是对各结点的数据域中的值进行修改、运算、输出等。,例10-11 编写函数，顺序输出链表中各结点数据域中的内容。顺序输出链表的算法比较简单，只需利用一个指针p从头到尾依次指向链表中的每个结点，即可以完成顺序访问。,10.7.4 顺序访问链表中的结点,void list(struct stu *head) struct stu *p; pri

24、ntf(“The list records are:n“); p=head; if(head!=NULL) do printf(“%dt%5.1fn“,p-num,p-score); p=p-next; while(p!=NULL); else printf(“The list is null“); main() struct stu *head; head=creat(); list(head); ,程序运行结果如下： 101 90 102 89 0 The list records are: 101 90 102 89,共用体类型,10.8,教学进程,使几个不同的变量共占同一段内存的结构。

25、,一般形式,union 共用体名 成员表 变量表列；,虽然共用体与结构体在定义形式上类似，但它们在存储空间 的分配上是有本质区别的。,10.8.1 什么是共用体类型,共用体,教学进程,例如： union data union data int i； int i; char ch； 或 char ch; float f； float f； a,b,c; ;union data a,b,c;,上面定义的“共用体”变量、各占个字节（因为一个实型变量占个字节），而不是各占个字节。,在实际问题中，有些数据的取值用有意义的名字表示更直观。例如，星期、月份用相应的英语单词来表示比用整型数据表示更能增加程序的

26、可读性，并且它们的取值被限定在一个有限的范围内。为此，语言提供了一种称为“枚举”的类型。在枚举类型的定义中列举出所有可能的取值，被定义为“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。应该说明的是，枚举类型是一种基本数据类型，而不是一种构造类型，因为它不能再分解为任何基本类型。 枚举类型是一个采用标识符表示的整型常数的集合，其定义类似于结构体类型。,10.9,枚举类型,10.9.1 枚举类型和枚举变量的定义,(1) 枚举类型的定义 枚举类型定义的一般形式为： enum 枚举名 枚举常量1，枚举常量2，枚举常量n ; 其中，enum为关键字，表示枚举；枚举名是用户定义的标识符；枚举常量是用户定义的有意

27、义的标识符。例如： enum weekdaySun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat 该枚举名为weekday，枚举值共有7个，即一周中的七天。凡被定义为weekday类型变量的取值只能是七天中的某一天。 (2) 枚举变量的定义 与结构体和共用体一样，枚举变量的定义也有三种方式。 例如，定义weekday枚举类型变量a,b,c，可以用以下三种方式： 先定义枚举类型再定义枚举变量 enum weekdaySun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat; enum weekday a,b,c; 同时定义枚举类型和枚举变量 enum weekdaySun,Mon,Tue,Wed

28、,Thu,Fri,Sata,b,c; 直接定义枚举变量 enum Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sata,b,c;,本章小结,1. C语言中有两类数据：一类是系统已经定义好的标准数据类型，也称基类型，如：int、long、char、float、double等，可以直接使用；另一类是用户根据需要自己设计的数据类型，必须先声明，然后才能使用，如：结构体、共用体等。 2. 结构体由若干个数据组成的，他们可以是不同类型的。 3. 同类型的结构体变量可以相互赋值，但不能用结构体变量名对结构体进行整体输入输出。可以对结构体变量的成员进行赋值、比较、输入输出等操作。引用结构体成员的方法有：

29、 结构体变量.成员名 “.”成员运算符 （*指针变量）.成员名 指针变量是指向结构体变量的 p-成员运算符 p是指向结构体变量的指针变量,教学进程,4. 结构体变量的指针就是结构体变量的起始地址。 5. 把结构体变量和指向结构体变量的指针结合起来，可以建立动态数据结构。了解链表的建立、输出、删除、插入操作的思路。 6. 共用体与结构体不同，其成员共享同一段存储空间，因此各成员的值不会同时存在，在某一瞬间，只有最后一次被赋值的成员是有意义的。 7. 枚举类型是把可能的值全部一一列出来，枚举变量的值只能是其中的一个。 8. 可以用typedef对已有的类型重新命名，以方便使用。Typedef并不能产生新的数据类型。,教学进程,本章小结,