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1、C语言程序设计,信息科学与工程学院,第7章 结构体与共用体,结构体类型的定义 结构体变量的定义、引用和初始化 结构体数组 指针在结构体中的应用 结构体应用举例 共用体 枚举类型,自定义数据类型 顺序表 链表 综合应用,7.1 结构体类型的定义,结构体的一般形式,struct 结构体名 成员列表；,结构体类型的标志,成员列表的一般形式,类型 成员名；,成员名和结构体名的命名应符合标识符的书写规定,例如： struct sd int num; char name20; char sex3; float score; ;,结构体名为sd,4个成员,结构体括号外的分号是必不可少的,7.2 结构体变量的
2、定义、引用和初始化,例如： struct sd int num; char name20; char sex3; float score; ; struct sd b1,b2;,7.2.1 结构体变量的定义,1、先定义结构，再说明结构变量,2、在定义结构类型的同时说明结构变量,例如： struct sd int num; char name20; char sex3; float score; b1,b2;,例如： struct int num; char name20; char sex3; float score; b1,b2;,3、直接说明结构变量,7.2.2 结构体变量的引用,引用的形
3、式,结构变量名 成员分量名,成员运算符，它是左结合的，具有最高的优先级,例如： b1.num1000011; strcpy(b1.name，“zhang song“); b1.birthday.year=1990; b1.birtnday.month=8； b1.birthday.day=25；,7.2.3 结构体变量的初始化,与简单类型变量相似，在定义结构体变量时可以对结构体变量进行初始化。,一般形式,struct 结构体类型名 变量名(初值表),#include “stdio.h“ struct sd int num; char *name; char sex; float score;
4、b2,b1=100,“chen feng“,M,90; void main() b2=b1; printf(“Number=%dnName=%sn“,b2.num,b2.name); printf(“Sex=%cnScore=%fn“,b2.sex,b2.score); ,例 定义结构体变量时进行初始化,运行结果： Number=100 Name=chen feng Sex=M Score=90.000000,7.3 结构体数组,7.3.1 结构体数组的定义,结构体数组的一般形式,struct 结构体类型名 数组名常量表达,例如： struct sd int num; char name20;
5、 char sex; float score; boy5;,定义结构体数组时，也可进行初始化，只要在定义数组的后面加上初值列表。初值列表中，由于一个元素由多项数据项组成，所以每一个元素的初始值间最好用大括号分开，以免混淆或遗漏。,7.3.2 结构体数组的初始化,例如： struct sd int num; char *name; char sex; float score; boy5= 1000,“Hunag Ying“,M,77, 1001,“zhang ting ping “,M,66, 1002,“wang yong “,F,98, 1003,“wang jiao wei “,F,84,
6、 1004,“jiang zhen“,M,44;,#include“stdio.h“ struct txl char name20; char call10; ;,例 建立同学通讯录,main() struct txl man30; int i; for(i=0;i30;i+) printf(“input name:n“); gets(mani.name); printf(“input call:n“); gets(mani.call); printf(“namettcalln“); for(i=0;i30;i+) printf(“%sttt%sn“,mani.name,mani.call);
7、 ,7.4 指针在结构体中的应用,指针变量在编译时并不给它赋值，而是在程序运行时，通过赋值语句或内存分配语句把某个单元的地址赋给它。例如： struct sd *p，stul，stu50； p=stu1；,7.4.1 指向结构体变量的指针,一般形式,struct 结构体类型名 *指针变量名,在引用结构体变量指针时，不能整体引用，只有结构体变量的最低级成员才能进行输入输出以及运算操作。,指针变量的一般形式,1.结构体变量.成员名； 2.（*P）.成员名； 3. P-成员名；,其中-称为指向运算符。它是左结合的，具有最高的优先级。,#include“stdio.h“ struct sd int n
8、um; char *name; char sex; float score; b1=1000,“Wang yong“,M,98,*p;,例 结构体变量成员的三种引用方式,void main() p= ,运行结果： Number=1000 Name=Wang yong Sex=M Score=98.000000 Number=1000 Name=Wang yong Sex=M Score=98.000000 Number=1000 Name=Wang yong Sex=M Score=98.000000,结构体指针变量可以指向一个结构体数组，这时结构体指针变量的值是整个结构体数组的首地址。结构体
9、指针变量也可指向结构体数组的某个元素，这时结构体指针变量的值是该结构体数组元素的首地址。设p为指向结构体数组的指针变量，则p也指向该结构体数组的0号元素，p+1指向1号元素，p+i则指向i号元素。这与普通数组的情况是一致的。,7.4.2 指向结构体数组的指针,#include“stdio.h“ struct student int num; char name20; char sex; int age; stu3=1001,“wang gan“,M,20, 1002,“chen hong“,M,21,1009,“zhao ping“,F,19; void main() struct stude
10、nt *p; for(p=stu;pnum,p-name,p-sex,p-age); ,例 结构体数组元素的使用,运行结果： 1001wang ganM20 1002chen hongM21 1009zhao pingF19,例如： 用stu1.num或stu2.name作函数实参，将实参值传给形参。用法和用普通变量作实参是一样的，属于“值传递“方式。应当注意实参与形参的类型应该保持一致。,7.4.3 用结构体变量和指向结构体的指针作函数参数,将一个结构体变量的值传递给另一个函数， 有3个方法：,1、用结构体变量的成员作参数,采取的也是“值传递”的方式，将结构体变量所占的内存单元的内容全部顺序
11、传递给形参。形参也必须是同类型的结构体变量。在函数调用期间形参也要占用内存单元。,2、用结构体变量作实参,将结构体变量（或数组）的地址传给形参。,3、用指向结构体变量（或数组）的指针作实参,#include“stdio.h“ struct Data int a, b, c; ; void main() void f (struct Data); struct Data AA; AA.a=55; AA.b=30; AA.c= AA.a+ AA.b; printf(“AA.a=%d AA.b=%d AA.c=%dn“, AA.a, AA.b, AA.c); printf(“main()n“); f
12、 (AA); printf(“AA.a=%d AA.b=%d AA.c=%dn“, AA.a, AA.b, AA.c); ,例 用结构体变量作函数参数,void f (struct Data BB) printf(“BB.a=%d BB.b=%d BB.c=%dn“, BB.a, BB.b, BB.c); printf(“f（）.n“); BB.a=11; BB.b=15; BB.c= BB.a* BB.b; printf(“BB.a=%d BB.b=%d BB.c=%dn“, BB.a, BB.b, BB.c); printf(“Return.n“); ,运行结果： AA.a=55 AA.b
13、=30 AA.c=85 main() BB.a=55 BB.b=30 BB.c=85 f（）. BB.a=11 BB.b=15 BB.c=165 Return. AA.a=55 AA.b=30 AA.c=85,7.5 结构体应用举例,#include“stdio.h“ struct sd int num; char *name;char sex; float score;boy5= 10101,“chen gong“,M,88, 10102,“wang ping“,M,66, 10103,“shang fang“,F,90, 10104,“Cheng gang“,F,77, 10105,“Wa
14、ng he“,M,24, ;,例 计算一组学生的平均成绩和不及格人数。用结构 指针变量作函数参数编程。,void main() struct sd *pb; void ave(struct sd *pb); pb=boy; ave(pb); ,void ave(struct sd *pb) int c=0,i; float ave,s=0; for(i=0;iscore; if(pb-score60) c+=1; printf(“s=%fn“,s); ave=s/5; printf(“average=%fncount=%dn“,ave,c); ,运行结果： s=345.000000 avera
15、ge=69.000000 count=1,7.6 共用体,7.6.1 共用体及共用体变量的定义,共用体的一般形式,union 共用体名 成员表 ;,定义共用体类型变量有3种方法,例如：union data a;,1、定义共用体类型后，再定义共用体类型变量。,例如：union data int i; char ch; float f;a;,2、定义共用体类型的同时定义共用体类型变量。,例如：union int i; char ch; float f;a;,3、如果定义的共用体类型只使用一次，共用体类型名可以省略。,7.6.2 共用体变量的引用方式,引用共用体的一般形式,共用体变量名. 成员名,7
16、.6.3 共用体类型数据的特点,必须先定义了共用体变量才能引用它。,不能引用共用体变量整体，而只能引用共用体变量中的成员。,共用体变量起作用的成员是最后一次被赋值的成员。,共用体变量它的各成员的地址都是同一地址。,不能对共用体变量名赋值，也不能企图引用变量名来得到一个值，还不能在定义共用体变量时对它进行初始化。,7.7 枚举类型,例如： enum weekday sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat ,7.7.1 枚举类型的定义,定义枚举类型的一般形式,enum 枚举类型名 枚举值表,7.7.2 枚举变量的定义,定义枚举类型后。能够以三种方法定义枚举变量：,例如：enum w
17、eekday g1,g2,g3;,1、定义枚举类型后，再定义枚举类型变量。,例如：enum weekday sun,mon,tue,wed,thu,fri,satg1,g2,g3;,2、定义枚举类型的同时定义枚举类型变量。,例如：enum weekday g1,g2,g3;,3、如果定义枚举类型只用一次，枚举类型可省略。,只能把枚举值赋予枚举变量，不能把元素的数值直接赋予枚举变量。,注意：,在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值，被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。,枚举值是常量，不是变量。不能在程序中用赋值语句再对它赋值。,#include“stdio.h“ void m
18、ain() enum weekday sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat a,b,c; a=sun; b=mon; c=tue; printf(“%d,%d,%d“,a,b,c); ,例 枚举应用,运行结果： 0,1,2,7.8 自定义数据类型,自定义数据类型，不是定义新的数据类型，而是把原来的数据类型改名，也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。以便于记忆和阅读程序或增加程序的可移植性。类型定义符typedef即可用来完成此功能。,一般形式,typedef 类型名 新名称,定义的新数据类型名，通常用大写字母的标识符,定义的“别名”STU表示struct student的结
19、构体类型，然后可用STU来说明结构体变量：STU body1,body2; 和直接用struct student来说明结构体变量是一样的。,例如：,typedef struct student char name20; int age; char sex; STU;,7.9 顺序表,7.9.1顺序表的定义和创建,1、顺序表的定义,2、创建顺序表就是输入数据元素，设置表的长度。,void create() int i,n; printf(“输入元素个数：“)； scanf(“%d“, ,7.9.2 顺序表的基本操作,1、顺序表元素的插入,要在i的位置上插入一个新数据d，必须先将元素Di,Dn-1
20、的位置向后移，然后在第i个位置上放入d的值。同时，顺序表的长度增加一个长度。,i: 插入的位置；d：插入的数据元素； void insert(int i,int d) int k; if(ilist.last)； printf(“错误！“)； else for(k=list.last-1；k=i;k-) list.lastk+1= list.lastk; list.lasti=d; list.last= list.last +1; ,2、顺序表元素的删除,要在i的位置上删除第i个元素，只要将元素Di+1,Dn-1的位置向前移一个位置。同时，顺序表的长度减少一个长度。,i: 删除的位置； voi
21、d delete(int i) int k; if(ilist.last-1)； printf(“错误！“)； else for（k=i+1；k=list.last-1;k+） list.lastk-1= list.lastk; list.last-; ,7.10 链表,所谓链表是指若干个数据项（每个数据项称为一个“结点”）按一定的原则连接起来。每个数据项都包含有若干个数据和一个指向下一个数据项的指针，依靠这些指针将所有的数据项连接起来。,链表是一种常见的重要的数据结构。它是动态地进行存储分配的一种结构。我们知道用数组存放数据时，必须事先定义元素的个数。如果事先难以确定个数，则必须把数组定得足
22、够大，足以存放上限的数据。显然这将会很浪费内存。用动态存储的方法可以很好地解决这些问题。,7.10.1 链表概述,另一方面，用数组的方法必须占用一块连续的内存区域。 而使用动态分配时，每个结点之间可以是不连续的。 结点之间的联系可以用指针实现。 即在结点结构中定义一个成员项用来存放下一结点的首地址，这个用于存放地址的成员，常把它称为指针域。,可在第一个结点的指针域内存入第二个结点的首地址， 在第二个结点的指针域内又存放第三个结点的首地址， 如此串连下去直到最后一个结点。最后一个结点因无后续结点连接，其指针域可赋为0。这样一种连接方式，在数据结构中称为“链表”。,1800,0324,3012,用
23、结构体变量作链表中的结点是最合适的。一个结构体变量包含着若干成员，这些成员可以是数值类型、字符类型、数组类型，当然也可以是指针类型。我们用这个指针类型成员来存放下一个结点的地址。,例如，可以这样来设计一个存放学生学号和成绩的结点： struct student int num; int score; struct student *next; ,7.10.2 链表的存储分配,分配内存空间函数malloc,调用形式：(类型说明符*) malloc (size),功能： 在内存的动态存储区中分配一块长度为“size“ 字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。(类型说明符*)用于强制类型转换。
24、如果此函数未能成功地执行（例如内存空间不足）。则返回空格针（NULL）。,分配内存空间函数calloc,调用形式：(类型说明符*) calloc (n,size),功能： 在内存动态存储区中分配n块长度为“size“字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。(类型说明符*)用于强制类型转换。calloc函数与malloc 函数的区别仅在于一次可以分配n块区域。如果此函数未能成功地执行。则返回空格针（NULL）。,释放内存空间函数free,调用形式：free(void *ptr);,功能： 释放ptr所指向的一块内存空间，ptr 是一个任意类型的指针变量，它指向被释放区域的首地址。被释放区应
25、是由malloc或calloc函数所分配的区域。,7.10.3 链表的建立及输出,1、链表的建立,从头到尾建立链表：新结点插入到链尾,从尾到头建立链表：新结点插入到链头,q=malloc(sizeof(struct node); p-data=ai;,例 建立一个N个结点的链表，存放学号和成绩数 据。编写一个建立链表的函数creat。,#define NULL 0 struct student int num; float score; struct student *next; ;,struct student *creat(int n) struct student *head,*pf,*
26、pb; int i; for(i=0;inum, ,将链表中各结点的数据依次输出的操作很简单，首先要知道表头元素的地址，这可由head得到，然后顺着链表输出各结点中的数据，直到最后一个结点。,2、链表的输出,void print(struct student * head) printf(“NnmtScoren“); while(head!=NULL) printf(“%dtt%dn“,head-num,head-score); head=head-next; ,例 编写一个输出链表的函数print,7.10.4 链表的基本操作,1、链表的插入,例 编写在学生数据链表中，按学号顺序插入一 个结
27、点。设被插结点的指针为pi。,struct student * insert(struct student * head, struct student *pi) struct student *pf,*pb; pb=head; if(head=NULL) /*空表插入*/ head=pi;pi-next=NULL; else while(pi-numpb-num) /*找插入位置*/,if(pi-numnum) if(head=pb)head=pi;/*在第一结点之前插入*/ else pf-next=pi;/*在其它位置插入*/ pi-next=pb; else pb-next=pi;pi
28、-next=NULL; /*在表末插入*/ return head; ,2、链表的删除,已有一个链表，希望删除其中某个结点，并不是真正从内存中把它抹掉，而是把它从链表中分离开来,只要撤消原来的链接关系即可,例 写一个删除链表中的指定结点的函数。,struct student * delete(struct student * head,int num) struct student *pf,*pb; if(head=NULL) /*如为空表， 输出提示信息*/ printf(“nempty list!n“); return 0; pb=head; while (pb-num!=num /*pf
29、指向当前结点，pb指向下一结点*/,if(pb-num=num) if(pb=head) head=pb-next; else pf-next=pb-next; free(pb); printf(“The node is deletedn“); else printf(“The node not been foud!n“); return head; ,7.11 综合应用,例 输入某班学生信息：学号、姓名、3门课程成绩， 要求按总分由高到低把该班学生信息输出。,#include struct stu int num; /*学号*/ char name10; /*姓名*/ int score3;
30、 /*3门课成绩*/ int total; /*总分*/ ;,void input(struct stu a,int n) int i,j; printf(“请输入学生信息(学号 姓名 三门课成绩)：n“); for(i=0;in;i+) scanf(“%d%s“, /*求每个学生总分*/ ,/*由高到低排序*/ void sort(struct stu a,int n) int i,j,p; struct stu temp; for(i=0;iap.total) p=j; if(p!=i) temp=ai;ai=ap;ap=temp; ,void output(struct stu a,in
31、t n) int i,j, rink=1; /* rink表示名次*/ printf(“n名次表:n“); printf(“学号 姓名 cj1 cj2 cj3 总分 名次n“); for(i=0;in;i+) printf(“%4d %s“,ai.num,ai.name); for(j=0;j3;j+) printf(“%4d“,ai.scorej); printf(“%d%dn“,ai.total, rink); rink = rink +1; ,main() void input(struct stu a,int n); void sort(struct stu a,int n); void output(struct stu a,int n); int n; printf(“请输入该班学生人数：“); scanf(“%d“, ,本章小结,结构体和共用体以及各自的成员的表示方法 “.”是成员运算符，结构体和共用体变量用它操作成员项。“-”是指向运算符，结构体和共用体指针用它操作成员项。,结构体变量可以作为函数参数，函数的返回类型。而共用体变量不能作为函数参数和函数得返回类型。 结构体和共同体都可以组成数组。 结构体和共用体可以相互嵌套。 链表便于实现动态的存储分配。,本章结束,