第10章构造数据类型.ppt

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1、第10章 构造数据类型,南开大学非计算机专业理工科面向对象程序设计课程,2,课程内容安排（2课时）,结构体枚举类型重定义typedef,3,结构体,数组是由若干同一类型的数据元素构成的有序集合。例如可以用一个数组表示某个学生所有科目的成绩，但是如果想要表示某个学生的学号、姓名、性别、年龄、成绩等不同类型的数据集合，用数组显然无法实现。这时程序员可以定义一个表示学生数据的结构体数据类型，即学生结构体类型，其中包括学生的各项数据说明，然后再根据新定义的结构体类型定义相应的结构体变量，用来表示和存储某个具体的学生数据。下面分别介绍结构体类型的定义、结构体变量的定义及其它们的使用。,4,结构体,10.

2、1.1 结构体类型的定义结构体类型定义的一般形式为：struct 结构体类型名成员列表;其中，struct是关键字，表示结构体类型的开始。struct后面就是定义的结构体类型的名称。大括号中是若干个成员的说明，每个成员说明的形式为：类型 成员名;整个定义的最后以分号结束。,5,结构体,在这段结构体类型的定义中，Student是结构体类型名，即新定义的一种构造数据类型。大括号中列出了学生结构体中包含的各成员的类型及名称，即学生类型包含的各项信息。定义了结构体类型Student之后，就可以定义相应的结构体变量表示具体的学生数据了。,例如学生结构体类型定义如下：struct Studentchar

3、num8;char name10;char sex;int age;float score;,6,结构体,提示：结构体类型定义以关键字struct开头，一对大括号不能少，尤其不要忘记最后以分号结束。结构体类型的定义一般放在程序开始的文件包含语句后面，也可以放到某个函数内部。结构体中的成员可以是前面学过的任意类型，甚至可以是结构体类型。结构体类型定义只是定义了一种新的数据类型，并不是变量，不占用内存空间。,7,结构体,10.1.2 结构体变量的定义和初始化1.结构体变量的定义结构体变量的定义方法有三种（1）先定义结构体类型，再定义结构体变量 如前面定义过结构体类型Student后，可以用以下形式

4、定义变量：Student s1,s2;该语句定义了Student类型的结构体变量s1和s2。s1和s2表示具体的两个学生变量，它们各自有学号、姓名、性别、年龄和成绩等数据成员。,8,结构体,（2）定义结构体类型的同时定义结构体变量struct Studentchar num8;char name10;char sex;int age;float score;stu1,stu2;在定义结构体类型的同时定义两个结构体变量，然后再以分号结束。,9,结构体,（3）不声明结构体类型名，直接定义结构体变量struct char num8;char name10;char sex;int age;float

5、 score;stu;直接定义上面这种结构体类型的变量stu，但是没有给出类型名，以后就不能再定义该类型的变量了。,10,结构体,2.结构体变量的初始化和其他类型的变量一样，定义结构体变量的同时可以对其进行初始化，例如：Student s1=0911001,Zhang San,M,18,606;或struct Studentchar num8;char name10;char sex;int age;float score;s2=0911002,Wang Li,F,17,666;,11,结构体,10.1.3 结构体变量的引用定义结构体变量之后，系统为其分配内存并可以对其引用，即对其赋值和其他操

6、作。但是要注意一个结构体变量由若干成员组成，所以引用结构体变量一般是对其各个成员的引用。引用结构体变量的成员的形式如下：结构体变量名.成员名其中，“.”是成员运算符。,12,结构体,如已有定义“Student stu;”，则可以进行如下操作：strcpy(stu.num,0912003);cinstu.name;stu.sex=F;stu.age=16;cinstu.score;,13,结构体,另外，相同类型的结构体变量之间可以整体赋值，例如：Student s1,s2=0911001,Zhang San,M,18,606;s1=s2;这样，s1和s2两个变量的内容完全相同，相当于将s2的各成

7、员的值依次赋值给s1的各成员。,14,结构体,【例10-1】编写程序，记录某学生的学号、姓名和三科成绩，计算并输出其平均成绩。/p10_1.cpp#include using namespace std;struct Student char num8;char name10;float score3;stu=0910128,Li Ming,86,91,78;,15,结构体,int main()float s=0;for(int i=0;i3;i+)s=s+stu.scorei;coutstu.numendlstu.nameendls/3endl;return 0;运行结果为：0910128L

8、i Ming85,16,结构体,注意：1结构体中的成员不是变量，不能单独使用，它们从属于某个结构体变量，必须通过“结构体变量名.成员名”的形式来引用。2对结构体变量只有初始化和变量之间赋值时可以整体引用，其他情况下只能引用成员。例10-1中如果没有初始化，定义后再为变量stu赋值，则只能对成员分别赋值或分别输入，如“strcpy(stu.num,0910128);”“cinstu.score0;”等形式。如果写成“stu=0910128,Li Ming,86,91,78;”则是错误的，不能同时对结构体变量整体输入输出，如“cinstu;”“coutstu;”等都是错误的。,17,结构体,3如果

9、结构体成员仍然是结构体类型的，则要对数据成员进行多层引用。如：struct Dateint year,month,day;struct Student char num8,name10;Date birthday;float score3;stu;则要引用学生stu的出生年份，就应该表示为：stu.birthday.year。,18,结构体,10.1.4 结构体指针结构体变量定义后，系统为其分配内存空间，具体分配的字节数可由sizeof（结构体类型名）或者sizeof（变量名）求得。结构体变量的内存空间的首地址表示为：&结构体变量名。可以定义结构体类型的指针变量，让其指向结构体变量，指针变量访

10、问结构体变量的成员时借助箭头成员运算符“-”，形式为：指针变量-成员名。,19,结构体,【例10-2】利用结构体指针变量实现：输入学生数据，然后输出平均成绩。/p10_2.cpp#include using namespace std;struct Student char num8;char name10;float score3;,20,结构体,int main()Student stu,*p;p=例题中，p-num等价于stu.num，也可以表示为(*p).num。其他成员的访问同理。,21,结构体,10.1.5 结构体数组如果要操作多个学生的信息，可以定义学生类型的结构体数组，如语句“

11、Student stu3;”定义了结构体数组stu，它有3个元素stu0、stu1、stu2，这3个元素就是3个结构体变量，表示3个学生，而每个元素都有学号、姓名等成员，用stui.num、stui.name（其中i的取值为0、1、2）等形式引用。,22,结构体,对结构体数组可以在定义的同时进行初始化，例如：struct Student char num8;char name10;float score3;stu2=0910127,Li Ming,86,91,78,0910128,Zhou Xun,88,81,79;,23,结构体,【例10-3】学生结构体类型包括学号、姓名、英语成绩、数学成绩

12、、计算机成绩，求某班计算机成绩的最高分。#include using namespace std;struct Student char num8;char name10;float score3;,24,结构体,int main()const int N=3;Student stuN;for(int i=0;istui.numstui.name;for(int j=0;jstui.scorej;,25,结构体,float maxScore=stu0.score2;for(int i=1;imaxScore)maxScore=stui.score2;cout全班计算机最高成绩为：maxScor

13、eendl;return 0;,26,回答问题时间,请思考并回答：1如何求每位学生的成绩最高分max？2如何求全班所有学生的三科成绩中有不及格成绩的学生总人数？3如何对学生按照某科成绩进行排序？,27,结构体,10.1.6 结构体与函数结构体类型的数据可以作为函数参数，在函数内对该参数进行操作。另外函数的返回值也可以是结构体类型的数据，函数的返回值可以是结构体类型的数据或结构体类型的指针。结构体类型作为函数参数有以下几种情况：（1）结构体变量作为函数参数；（2）结构体数组作为函数参数；（3）结构体指针或引用作为函数参数。,28,结构体,【例10-4】学生结构体类型包括学号、姓名、英语成绩、数学

14、成绩、计算机成绩，输入N个学生的数据，然后求N个学生所有成绩的最高分。#include using namespace std;struct Student char num8;char name10;float score3;,29,结构体,void Input(Student,30,结构体,void Output(Student s)/结构体变量作参数，输出某个学生的数据couts.num s.name;for(int j=0;j3;j+)couts.scorej;coutendl;,31,结构体,float FindMax(Student*s,int m,int n)/结构体指针（数组）

15、作参数，求最高成绩float maxScore=s0.score0;for(int i=0;imaxScore)maxScore=si.scorej;return maxScore;,32,结构体,int main()const int N=3;Student stuN;int i;for(i=0;iN;i+)Input(stui);coutN个学生的信息如下：endl;for(i=0;iN;i+)Output(stui);float max=FindMax(stu,N,3);cout全班最高成绩为：maxendl;return 0;,33,结构体,Input()函数中，结构体引用作为函数参数

16、。主函数中调用Input()函数时，实参stui传递给形参s，s成为stui的引用，Input()函数中对s的操作相当于对主函数中stu的操作。,34,结构体,Output()函数中，结构体变量作为函数参数。主函数调用Output()函数时，将实参stui的值传递给形参s，在函数中输出s，相当于将主函数中stui的值输出；但是和引用作参数不同的是，变量作参数，是形参向实参的单向值传递，实参获得形参的值之后，它们之间就没有关系了，如果在函数内部改变实参的值，不会影响形参。,35,结构体,FindMax()函数中，结构体指针作为函数参数，接收到的实参是主函数中的结构体数组名（即数组的首地址），形参

17、s指向了主函数中的数组stu，在函数中对si的操作相当于对主函数中stui的操作。本程序中注意各形参和实参的对应关系和书写格式。,36,枚举,10.2 枚 举实际应用中，有些变量只有几个可能的值，而且可以用整数来表示这些值，如一周有7天，一年有12个月等。这时，可以定义枚举（enumeration）类型，将几个可能的值列举出来。,37,枚举,10.2.1 枚举类型的定义枚举类型的定义形式为：enum 枚举类型名枚举常量列表;其中，enum是枚举类型关键字，枚举类型名是新定义的一种构造数据类型，大括号中将这种枚举类型可能有的几个常量的名字列举出来，最后以分号结束。,38,枚举,例如：enum W

18、eekdaysun,mon,tue,wed,thu,fri,sat;定义了枚举类型Weekday，这个类型的7个数据在大括号中被列举出来，sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat等被称为Weekday的枚举常量，表示一周中的七天，而且它们默认对应7个整数值0,1,2,3,4,5,6。,39,枚举,在定义枚举类型时，也可以指定枚举常量对应的整数值。例如：enum Weekdaysun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat;这时，枚举常量的值依次是7,1,2,3,4,5,6。又如：enum Colorred,green,blue,white=0,black;枚举常量

19、的值依次是0,1,2,0,1。,40,枚举,10.2.2 枚举变量的定义和引用定义枚举类型之后，就可以定义相应的枚举变量，可以先定义枚举类型，再定义枚举变量，也可以在定义枚举类型的同时定义枚举变量。例如：enum Colorred,green,blue,white,blackco1,co2;或者：enum Colorred,green,blue,white,black;Color co1,co2;,41,枚举,定义了枚举变量之后，可以对枚举变量进行引用即可以对枚举变量进行初始化、赋值或其他操作，不过应该注意的是对枚举变量只能赋值为枚举常量之一。如：enum Colorred,green,blu

20、e,white,blackco1=red,co2;co2=blue;/不能写为：co2=2;但是在参加其他计算或操作时，co1的值相当于整数0，co2的值相当于整数2，如：coutco2endl;的输出结果为2；coutco1+5endl;的输出结果为5；,42,枚举,【例10-5】函数Output的功能是输出参数对应的颜色。/p10_5.cpp#include using namespace std;enum Colorred,green,blue,white,black;,43,枚举,void Output(Color co)switch(co)case 0:coutredendl;bre

21、ak;case 1:coutgreenendl;break;case 2:coutblueendl;break;case 3:coutwhiteendl;break;case 4:coutblackendl;break;,44,枚举,int main()Color co1=red,co2=white;Output(co1);Output(co2);return 0;运行结果为：redwhite,45,类型重定义typedef,10.3 类型重定义typedef在C+中，可以使用typedef关键字为已有的数据类型定义一个别名，增强程序的可读性。例如：typedef int TIME;这条语句为

22、类型名int声明了一个别名TIME，即给int起了一个新的名字TIME。以后在程序中TIME就表示int，如：TIME t1;相当于 int t1;不过前者可读性较强，直观地可以看出t1是表示时间的一个变量。,46,类型重定义typedef,再如：typedef int COUNT;/定义类型int的别名COUNTCOUNT i,j;/相当于int i,j;不过直观地可以看出i和/j是表示计数的变量可以用typedef声明数组类型名，如：typedef int ARR100;ARR a,b;/相当于int a100,b100;,47,类型重定义typedef,还可以为结构体声明新类型名，如：typedef structdouble x;double y;POINT;上面结构体的类型名是POINT，虽然在struct的后面没有给出类型名，但是最开始有关键字typedef，相当于为这个结构体起了一个新类型名POINT，以后可以用POINT定义这种类型的变量，如：POINT p1,p2;,上机实习及课后作业,上机实习（2课时）：配套教材上机实习指导与习题集第10章 构造数据类型上机实习内容课后作业：配套教材上机实习指导与习题集第10章 构造数据类型习题,