第九章结构体类型和共用体类型.ppt

第九章 结构体类型和共用体类型,为将不同数据类型、但相互关联的一组数据，组合成一个有机整体使用，C语言提供一种称为“结构”的数据结构。9.1 结构体类型 一、结构体类型与结构体变量的定义 二、结构体变量的引用与初始化 三、结构体数组 四、指向结构体类型数据的指针9.2 共用体类型和枚举类型9.3 用typedef定义类型,9.1结构体类型,一、结构体类型与结构体变量的定义,C语言中的结构类型，相当于其它高级语言中的“记录”类型。（一）结构类型定义struct 结构类型名/*struct是结构类型关键字*/数据类型 数据项1;数据类型 数据项2;数据类型 数据项;/*此行分号不能少！*/,例1 定义一个反映学生基本情况的结构类型，用以存储学生的相关信息。struct date int year;int month;int day;struct std_info char no7;char name9;char sex3;struct date birthday;,struct score/*成绩结构类型：由学号和三门成绩共4项组成*/char no7;int score1;int score2;int score3;（1）“结构类型名”和“数据项”的命名规则，与变量名相同。（2）数据类型相同的数据项，既可逐个、逐行分别定义，也可合并成一行定义。例如，本案例代码中的日期结构类型，也可改为如下形式：struct date int year,month,day;,（3）结构类型中的数据项，既可以是基本数据类型，也允许是另一个已经定义的结构类型。例如，本案例代码中的结构类型std_info，其数据项“birthday”就是一个已经定义的日期结构类型date。（4）本书将个数据项称为结构类型的个成员（或分量）。（二）结构变量定义用户自己定义的结构类型，与系统定义的标准类型（int、char等）一样，可用来定义结构变量的类型。1.定义结构变量的方法，可概括为两种：（1）间接定义法先定义结构类型、再定义结构变量例如，利用案例10.1中定义的学生信息结构类型std_info，定义了一个相应的结构变量student：struct std_info student;,结构变量student：拥有结构类型的全部成员，其中birthday成员是一个日期结构类型，它又由3个成员构成。注意：使用间接定义法定义结构变量时，必须同时指定结构类型名。（2）直接定义法在定义结构类型的同时，定义结构变量例如，结构变量student的定义可以改为如下形式：struct std_info student;同时定义结构类型及其结构变量的一般格式如下：struct 结构类型名 结构变量表；,2.说明（1）结构类型与结构变量是两个不同的概念，其区别如同int类型与int型变量的区别一样。（2）结构类型中的成员名，可以与程序中的变量同名，它们代表不同的对象，互不干扰。,二、结构变量的引用与初始化,例2 利用例1中定义的结构类型struct std_info，定义一个结构变量student，用于存储和显示一个学生的基本情况。struct std_info student=000102,张三,男,1980,9,20;main()printf(No:%sn,student.no);printf(Name:%sn,student.name);printf(Sex:%sn,student.sex);printf(Birthday:%d-%d-%dn,student.birthday.year,student.birthday.month,student.birthday.day);程序演示,程序运行结果：No:000102Name:张三Sex:男Birthday:1980-9-201.结构变量的引用规则对于结构变量，要通过成员运算符“.”，逐个访问其成员，且访问的格式为：结构变量.成员/*其中的“.”是成员运算符*/例如student.no，引用结构变量student中的no成员；student.name引用结构变量student中的name成员，等等。,如果某成员本身又是一个结构类型，则只能通过多级的分量运算，对最低一级的成员进行引用。此时的引用格式扩展为：结构变量.成员.子成员.最低1级子成员例如，引用结构变量student中的birthday成员的格式分别为：student.birthday.yearstudent.birthday.monthstudent.birthday.day（1）对最低一级成员，可像同类型的普通变量一样，进行相应的各种运算。,（2）既可引用结构变量成员的地址，也可引用结构变量的地址。例如，&student.name，&student。2.结构变量的初始化结构变量初始化的格式，与一维数组相似：结构变量=初值表不同的是：如果某成员本身又是结构类型，则该成员的初值为一个初值表。例如，案例10.2中的student=000102,张三,男,1980,9,20。注意：初值的数据类型，应与结构变量中相应成员所要求的一致，否则会出错。,三、结构数组,结构数组的每一个元素，都是结构类型数据，均包含结构类型的所有成员。例3 利用例1中定义的结构类型struct std_info，定义一个结构数组student，用于存储和显示三个学生的基本情况。/*定义并初始化一个外部结构数组student3*/struct std_info student3=“000102”,“张三”,“男”,1980,9,20,“000105”,“李四”,“男”,1980,8,15,“000112”,“王”,“女”,1980,3,10;,main()int i;/*打印表头:表示1个空格字符*/printf(No.NameSexBirthdayn);/*输出三个学生的基本情况*/for(i=0;i3;i+)printf(%-7s,studenti.no);printf(%-9s,studenti.name);printf(%-4s,studenti.sex);printf(%d-%d-%dn,studenti.birthday.year,studenti.birthday.month,studenti.birthday.day);程序演示,程序运行结果：No.Name Sex Birthday000102 张三 男 1980-9-20000105 李四 男 1980-8-15000112 王五 女 1980-3-10 与结构变量的定义相似，结构数组的定义也分直接定义和间接定义两种方法，只需说明为数组即可。与普通数组一样，结构数组也可在定义时进行初始化。初始化的格式为：结构数组n初值表1，初值表2，.，初值表n例如，本案例中的结构数组student3。Return,四、指向结构体类型数据的指针,结构变量在内存中的起始地址称为结构变量的指针。（一）指向结构变量的指针 例4 使用指向结构变量的指针来访问结构变量的各个成员。struct std_info student=“000102”,“张三”,“男”,1980,9,20;main()struct std_info*p_std=程序演示,通过指向结构变量的指针来访问结构变量的成员，与直接使用结构变量的效果一样。一般地说，如果指针变量pointer已指向结构变量var，则以下三种形式等价：（1）var.成员（2）pointer-成员（3）(*pointer).成员/*“*pointer”外面的括号不能省！*/注意：在格式（1）中，分量运算符左侧的运算对象，只能是结构变量，；而在格式（2）中，指向运算符左侧的运算对象，只能是指向结构变量（或结构数组）的指针变量，否则都出错。思考题：如果要求从键盘上输入结构变量student的各成员数据，如何修改程序？,（二）指向结构数组的指针例5 使用指向结构数组的指针来访问结构数组。/*定义并初始化一个外部结构数组student*/struct std_info student3=000102,张三,男,1980,5,20,000105,李四,男,1980,8,15,“000112”,“王五”,“女”,1980,3,10;main()struct std_info*p_std=student;int i=0;/*打印表头*/printf(No.NameSexBirthdayn);,/*输出结构数组内容*/for(;ino,p_std-name,p_std-sex);printf(%4d-%2d-%2dn,p_std-birthday.year,p_std-birthday.month,p_std-birthday.day);程序演示如果指针变量p已指向某结构数组，则p+1指向结构数组的下一个元素，而不是当前元素的下一个成员。另外，如果指针变量p已经指向一个结构变量（或结构数组），就不能再使之指向结构变量（或结构数组元素）的某一成员。,（三、）指向结构数据的指针作函数参数例6 用函数调用方式，改写案例10.5：编写一个专门的显示函数display()，通过主函数调用来实现显示。/*定义并初始化一个外部结构数组student*/struct std_info student3=000102,张三,男,1980,5,20,000105,李四,男,1980,8,15,“000112”,“王五”,“女”,1980,3,10;main()void display();/*函数说明*/int i=0;printf(No.NameSexBirthdayn);,for(;ino,p_std-name,p_std-sex);printf(%4d-%2d-%2dn,p_std-birthday.year,p_std-birthday.month,p_std-birthday.day);程序演示,9.2 共用体类型和枚举类型,一、共用体类型 1概念 使几个不同的变量占用同一段内存空间的结构称为共用型。2共用类型的定义与结构类型的定义类似 union 共用类型名 成员列表;union data int i;char ch;float f;3共用变量的定义与结构变量的定义类似,（1）间接定义先定义类型、再定义变量例如，定义data共用类型变量un1,un2,un3的语句如下：union data un1,un2,un3；（2）直接定义定义类型的同时定义变量例如，union data int i;char ch;float f;un1,un2,un3;共用变量占用的内存空间，等于最长成员的长度，而不是各成员长度之和。例如，共用变量un1、un2和un3，在16位操作系统中，占用的内存空间均为字节（不是2+1+4=7字节）。,共用变量的引用与结构变量一样，也只能逐个引用共用变量的成员例如，访问共用变量un1各成员的格式为：un1.i、un1.ch、un1.f5特点（1）系统采用覆盖技术，实现共用变量各成员的内存共享，所以在某一时刻，存放的和起作用的是最后一次存入的成员值。例如，执行un1.i=1,un1.ch=c,un1.f=3.14后，un1.f才是有效的成员。（2）由于所有成员共享同一内存空间，故共用变量与其各成员的地址相同。例如，un1un1.iun1.chun1.f。（3）不能对共用变量进行初始化（注意：结构变量可以）；也不能将共用变量作为函数参数，以及使函数返回一个共用数据，但可以使用指向共用变量的指针。（4）共用类型可以出现在结构类型定义中，反之亦然。,二、枚举类型1枚举类型的定义 enum 枚举类型名 取值表；例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat；枚举变量的定义与结构变量类似（1）间接定义例如，enum weekdays workday;（2）直接定义例如，enum weekdays Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat workday;说明（1）枚举型仅适应于取值有限的数据。例如，根据现行的历法规定，周天，年个月。,（2）取值表中的值称为枚举元素，其含义由程序解释。例如，不是因为写成“Sun”就自动代表“星期天”。事实上，枚举元素用什么表示都可以。（3）枚举元素作为常量是有值的定义时的顺序号（从开始），所以枚举元素可以进行比较，比较规则是：序号大者为大！例如，上例中的Sun=0、Mon=1、Sat=6，所以MonSun、Sat最大。（4）枚举元素的值也是可以人为改变的：在定义时由程序指定。例如，如果enum weekdays Sun=,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat；则Sun=，Mon=，从Tue=2开始，依次增。,9.3 用typedef定义类型,除可直接使用提供的标准类型和自定义的类型（结构、共用、枚举）外，也可使用typedef定义已有类型的别名。该别名与标准类型名一样，可用来定义相应的变量。定义已有类型别名的方法如下：（1）按定义变量的方法，写出定义体；（2）将变量名换成别名；（3）在定义体最前面加上typedef。例9 给实型float定义1个别名REAL。（1）按定义实型变量的方法，写出定义体：float f;（2）将变量名换成别名：float REAL;（3）在定义体最前面加上typedef：typedef float REAL;例10 给如下所示的结构类型struct date定义1个别名DATE。,struct date int year,month,day;（1）按定义结构变量的方法，写出定义体：struct date d;（2）将变量名换成别名：struct date DATE;（3）在定义体最前面加上typedef：typedef struct date DATE;说明：（1）用typedef只是给已有类型增加个别名，并不能创造个新的类型。就如同人一样，除学名外，可以再取一个小名（或雅号），但并不能创造出另一个人来。（2）typedef与#define有相似之处，但二者是不同的：前者是由编译器在编译时处理的；后者是由编译预处理器在编译预处理时处理的，而且只能作简单的字符串替换。,