九章结构体和共用体.ppt

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1、第九章 结构体和共用体,本章介绍了C语言中的最后几种数据类型：结构体、共用体、位段以及如何使用typedef定义类型。其中结构体类型是重点，要求掌握定义、引用、初始化及应用等。结构体与指针的结合既是本章的重点又是难点。最后，介绍了内存的动态分配和单向链表的简单操作。,结构体 结构体型指针 共用体 用typedef定义类型,结构体型数组 内存的动态分配 位段 程序示例,结构体类型的定义,C语言提供的 结构体 类型，能将具有内在联系的不同类型的数据组合在一起，以便于处理。,结构体类型的定义形式：struct 结构体类型 成员表列;,例如：struct student long int num;ch

2、ar name20;char sex;int age;,10001,Li Fang,M,18,num,name,sex,age,说明：(1)关键字struct和结构体类型名组成一种类型标识符，类型名的起名规则遵从标识符。(2)成员表列列出了本结构体类型所包含的若干个成员。,结构体类型变量的定义,要定义一个结构体类型的变量，可以采用以下三种方法：(1)先定义类型在定义变量名。示例(2)在定义类型的同时定义变量。示例(3)直接定义结构体类型变量。示例说明：(1)第一种定义形式最好，概念清楚，易于扩充移植。(2)结构体型变量所占内存空间是各成员变量所占内存单元的总和，一般占一片连续单元。(3)成员也

3、可以是一个结构体变量 示例(4)同一结构体类型中的各成员不可重名，但不同结构体类型间的各成员可以重名。,要定义一个结构体类型的变量，可以采用以下三种方法：(1)先定义类型在定义变量名。示例(2)在定义类型的同时定义变量。示例(3)直接定义结构体类型变量。示例说明：(1)第一种定义形式最好，概念清楚，易于扩充移植。(2)结构体型变量所占内存空间是各成员变量所占内存单元的总和，一般占一片连续单元。(3)成员也可以是一个结构体变量 示例(4)同一结构体类型中的各成员不可重名，但不同结构体类型间的各成员可以重名。,结构体类型变量的定义,struct student long int num;char

4、name20;char sex;int age;struct student stu1,stu2;,要定义一个结构体类型的变量，可以采用以下三种方法：(1)先定义类型在定义变量名。示例(2)在定义类型的同时定义变量。示例(3)直接定义结构体类型变量。示例说明：(1)第一种定义形式最好，概念清楚，易于扩充移植。(2)结构体型变量所占内存空间是各成员变量所占内存单元的总和，一般占一片连续单元。(3)成员也可以是一个结构体变量 示例(4)同一结构体类型中的各成员不可重名，但不同结构体类型间的各成员可以重名。,结构体类型变量的定义,struct student long int num;char na

5、me20;char sex;int age;stu1,stu2;,要定义一个结构体类型的变量，可以采用以下三种方法：(1)先定义类型在定义变量名。示例(2)在定义类型的同时定义变量。示例(3)直接定义结构体类型变量。示例说明：(1)第一种定义形式最好，概念清楚，易于扩充移植。(2)结构体型变量所占内存空间是各成员变量所占内存单元的总和，一般占一片连续单元。(3)成员也可以是一个结构体变量 示例(4)同一结构体类型中的各成员不可重名，但不同结构体类型间的各成员可以重名。,结构体类型变量的定义,struct long int num;char name20;char sex;int age;stu

6、1,stu2;,结构体类型变量的定义,要定义一个结构体类型的变量，可以采用以下三种方法：(1)先定义类型在定义变量名。示例(2)在定义类型的同时定义变量。示例(3)直接定义结构体类型变量。示例说明：(1)第一种定义形式最好，概念清楚，易于扩充移植。(2)结构体型变量所占内存空间是各成员变量所占内存单元的总和，一般占一片连续单元。(3)成员也可以是一个结构体变量 示例(4)同一结构体类型中的各成员不可重名，但不同结构体类型间的各成员可以重名。,struct date int month;int day;int year;struct student long int num;char name2

7、0;char sex;int age;struct date birthday;stu1,stu2;,结构体型变量及其成员的引用,结构体型变量可引用的对象：变量名（代表变量的整体），成员名（代表变量的各个成员）。引用时注意：(1)变量成员的引用方法：结构体变量名.成员名 如 stu1.num,stu1.name stu1.birthday.month(2)结构体型变量可以整体引用来赋值，如stu1=stu2。但不可以进行整体的输入 输出，如 printf(“%s”,stu1);是错误的(3)结构体型变量的首地址称为该结构体型变量的地址，其每个成员的首地址称 为该成员的地址，两个地址均可引用。如

8、：scanf(“%d”,/*输出结构体变量的首地址*/,结构体型变量的初始化,结构体型变量的初始化，即直接以初值表的形式赋值。如：stu1，stu2的初始化：struct student stu1=99001,Wang lin.M,21;struct student stu2=99002,Liu Dong,F,19;所有结构体型变量均可如此初始化。,例1：利用结构体类型，编程计算一名同学5门课的平均分。例2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,例 1：利用结构体类型，编程计算一名同学5门课的平均分,void main()struct stuscore char name20;flo

9、at score5;float average;struct stuscore x=Wang wei,90.5,85,70,90,98.5;int i;float sum=0;for(i=0;i5;i+)sum+=x.scorei;x.average=sum/5;printf(“The average score of%s is%4.1fn”,x.name,x.average);,运行结果：,定义结构体类型,void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;struct stuscore x=Wang wei,9

10、0.5,85,70,90,98.5;int i;float sum=0;for(i=0;i5;i+)sum+=x.scorei;x.average=sum/5;printf(“The average score of%s is%4.1fn”,x.name,x.average);,运行结果：,&x,定义结构体类型变量，并初始化,例 1：利用结构体类型，编程计算一名同学5门课的平均分,void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;struct stuscore x=Wang wei,90.5,85,70,90,9

11、8.5;int i;float sum=0;for(i=0;i5;i+)sum+=x.scorei;x.average=sum/5;printf(“The average score of%s is%4.1fn”,x.name,x.average);,运行结果：,&x,计算5门课的总分,例 1：利用结构体类型，编程计算一名同学5门课的平均分,void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;struct stuscore x=Wang wei,90.5,85,70,90,98.5;int i;float sum=

12、0;for(i=0;i5;i+)sum+=x.scorei;x.average=sum/5;printf(“The average score of%s is%4.1fn”,x.name,x.average);,运行结果：,&x,计算5门课的平均分,例 1：利用结构体类型，编程计算一名同学5门课的平均分,void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;struct stuscore x=Wang wei,90.5,85,70,90,98.5;int i;float sum=0;for(i=0;i5;i+)sum

13、+=x.scorei;x.average=sum/5;printf(“The average score of%s is%4.1fn”,x.name,x.average);,运行结果：The average score of Wang wei is 86.8,&x,输出结果,例 1：利用结构体类型，编程计算一名同学5门课的平均分,#include void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;x;int i;float sum;char rep;while(1)printf(“n Do you want to

14、 continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)break;,sum=0;printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：,#include void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;x;int i;float sum;char rep;wh

15、ile(1)printf(“n Do you want to continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)break;,sum=0;printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：Do you want to continue?(Y/N),#include void main()struct stuscore char name

16、20;float score5;float average;x;int i;float sum;char rep;while(1)printf(“n Do you want to continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)break;,sum=0;printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：Do you want to c

17、ontinue?(Y/N)Y,#include void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;x;int i;float sum;char rep;while(1)printf(“n Do you want to continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)break;,sum=0;printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)

18、scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：Do you want to continue?(Y/N)YInput name(as Xu_jun)and 5 scores(depart by):,#include void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;x;int i;float sum;char rep;while(1)printf(“n Do you want to continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)

19、break;,sum=0;printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：Do you want to continue?(Y/N)YInput name(as Xu_jun)and 5 scores(depart by):Guo_Yong 80 89.5 99 87.5,#include void main()struct stuscore char name20;flo

20、at score5;float average;x;int i;float sum;char rep;while(1)printf(“n Do you want to continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)break;,sum=0;printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：Do you want to continu

21、e?(Y/N)YInput name(as Xu_jun)and 5 scores(depart by):Guo_Yong 80 89.5 99 87.5Do you want to continue?(Y/N),#include void main()struct stuscore char name20;float score5;float average;x;int i;float sum;char rep;while(1)printf(“n Do you want to continue?(Y/N)”);rep=getche();if(rep=n|rep=N)break;,sum=0;

22、printf(“n Input name(as XU_jun)and 5 scores(depart by):n”);scanf(“%s”,x.name);for(i=0;i5;i+)scanf(“%f”,例 2：将上例改为输入任意多人5门课的成绩，求平均分。,运行结果：Do you want to continue?(Y/N)YInput name(as Xu_jun)and 5 scores(depart by):Guo_Yong 80 89.5 99 87.5Do you want to continue?(Y/N)N,结构体型数组,数组中的元素为结构体型数据，在构造树、表、队列等数据结

23、构时尤其方便。结构体型数组的定义：和结构体变量的方法相仿，只需说明其为数组即可。如 struct student stu5;结构体型数组的初始化：初始化形式是定义数组时，后面加上=初值列表，如：struct student stu2=99001,“Wang Jian”,F,20,99002,“Liu Li”,M,19;示例：用结构体型数组初始化建立一工资登记表，然后键入其中一人的 姓名，查询其工资情况。,结构体数组示例,例 3：用结构体数组初始化建立一工资登记表，键入其中一人姓名，查询其工资情况。,int i;char xname20;printf(nInput the workers nam

24、e:);Scanf(%s,xname);for(i=0;i3;i+)if(strcmp(xname,workeri.name)=0)printf(*%s*,xname);printf(nsalary:%6d,workeri.salary);printf(ncost:%6d,workeri.cost);printf(npayed:%6dn,workeri.salary-workeri.cost);,#includevoid main()struct staff char name20;char departmet20;int salary;int cost;worker3=Xu_Guo,part

25、1,800,200,Wu_Xia,part2,1000,300,Li_Jun,part3,1200,350;,结构体数组示例,例 3：用结构体数组初始化建立一工资登记表，键入其中一人姓名，查询其工资情况。,运行结果：Input the workers name:Wu_Xia,int i;char xname20;printf(nInput the workers name:);Scanf(%s,xname);for(i=0;i3;i+)if(strcmp(xname,workeri.name)=0)printf(*%s*,xname);printf(nsalary:%6d,workeri.sa

26、lary);printf(ncost:%6d,workeri.cost);printf(npayed:%6dn,workeri.salary-workeri.cost);,#includevoid main()struct staff char name20;char departmet20;int salary;int cost;worker3=Xu_Guo,part1,800,200,Wu_Xia,part2,1000,300,Li_Jun,part3,1200,350;,结构体数组示例,运行结果：Input the workers name:Wu_Xia*Wu_Xia*salary:10

27、00cost:300payed:700,例 3：用结构体数组初始化建立一工资登记表，键入其中一人姓名，查询其工资情况。,#includevoid main()struct staff char name20;char departmet20;int salary;int cost;worker3=Xu_Guo,part1,800,200,Wu_Xia,part2,1000,300,Li_Jun,part3,1200,350;,int i;char xname20;printf(nInput the workers name:);Scanf(%s,xname);for(i=0;i3;i+)if(

28、strcmp(xname,workeri.name)=0)printf(*%s*,xname);printf(nsalary:%6d,workeri.salary);printf(ncost:%6d,workeri.cost);printf(npayed:%6dn,workeri.salary-workeri.cost);,结构体指针,一个结构体变量的指针就是该变量所占据的内存段的起始地址。引入结构体型指针的目的：下面从以下三个内容详细介绍结构体型指针：,(1)结构体指针作为函数的参数传递数据非常有效；(2)结构体型数组的指针可以提高数组的访问效率；(3)可以建立动态的数据结构，动态地、合理地

29、分配内存。指向结构体变量的指针 指向结构体型数组的指针 用指向结构体型的指针作函数参数,指向结构体变量的指针,定义格式是：在定义结构体变量的同时，定义一指针。如：struct stuednt stu,*p;若执行了语句 p=则：（如右图）此后，程序可通过指针p来引用stu1的成员。结构体成员的引用方式有三种：示例(1)结构体变量.成员名(2)(*p).成员名(3)p-成员名 注意：以下表达式的含义（-的优先级高于+）p-n 得到成员n的值 p-n+得到成员n的值，用完该值后使它加1+p-n 得到成员n的值使之加1(先加),p,例 4：结构体成员的三种引用方式,void main()struct

30、 staff char name20;char department20;int salary;struct staff w1,*p;p=,运行结果：Li_Li part1 1000Li_Li part1 1000Li_Li part1 1000,void main()struct staff char name20;char department20;int salary;struct staff w1,*p;p=,例 4：结构体成员的三种引用方式,指向结构体型数组的指针,结构体数组可用指针来访问，方便数组元素的引用，提高数组的访问效率。示例：用指向结构体型数组的指针实现显示工资表的程序 注

31、意：(1)如果p的初值为worker，即指向第一个元素，则p+1后指向下一个元素的起始地址。例如：(+p)-name 先使p自加1，然后得到它指向的元素中的name成员值。(p+)-name 先得到p-name的值，然后使p自加1，指向worker1.(2)指针p已定义指向struct staff类型的数据，它只能指向一个结构体型数组，而不能指向元素中的某一成员。,p,p+1,worker,&worker0,&worker1,&worker2,例 5：利用结构体型指针显式工资表,struct staff char name20;int salary;void main()struct staf

32、f*p;struct staff worker3=Wang_Li,600,Li_Ping,700,Liu_Yuan,800;for(p=worker;pname,p-salary);,运行结果：Wang_Lis salary is 600 yuanLi_Pings salary is 700 yuanLiu_Yuans salary is 800 yuan,p,p+1,worker,&worker0,&worker1,&worker2,例 5：利用结构体型指针显式工资表,struct staff char name20;int salary;void main()struct staff*p;

33、struct staff worker3=Wang_Li,600,Li_Ping,700,Liu_Yuan,800;for(p=worker;pname,p-salary);,用指向结构体型的指针作函数参数,若想将一个结构体变量的值传递给另一个函数，可以：(1)用结构体变量作为函数实参，将结构体变量所占内存单元的内容全部顺序传递给形参。(2)用指向结构体变量（或数组）的指针作实参。将结构体变量（或数组）的地址传递给形参。则形参、实参共用一段存储空间。例 6：用子函数求出worker数组中每个工人的实发工资例 7：有四个学生，每个学生包括学号、姓名、成绩。要求找出成绩最高者 的姓名和成绩。,例

34、6：用子函数求每个工人的实发工资,#include#define NUM 2struct staff char name20;char department20;int salary;int cost;int realsum;void getreal(struct staff*p,int n)int i;for(i=0;irealsum=p-salary=p-cost;,void main()struct staff workerNUM,*pm;int i;printf(Input%d workers name department salary cost:n,NUM);for(i=0,pm=

35、worker;iname,pm-department,pm-salary,pm-cost);pm=worker;getreal(pm,NUM);for(pm=worker;pmname,pm-department,pm-realsum);,运行结果：Input 2 workers name deparment salary cost:,#include#define NUM 2struct staff char name20;char department20;int salary;int cost;int realsum;void getreal(struct staff*p,int n)i

36、nt i;for(i=0;irealsum=p-salary=p-cost;,void main()struct staff workerNUM,*pm;int i;printf(Input%d workers name department salary cost:n,NUM);for(i=0,pm=worker;iname,pm-department,pm-salary,pm-cost);pm=worker;getreal(pm,NUM);for(pm=worker;pmname,pm-department,pm-realsum);,例 6：用子函数求每个工人的实发工资,运行结果：Inpu

37、t 2 workers name deparment salary cost:Wang part1 1000 200Liu part2 1500 300,#include#define NUM 2struct staff char name20;char department20;int salary;int cost;int realsum;void getreal(struct staff*p,int n)int i;for(i=0;irealsum=p-salary=p-cost;,void main()struct staff workerNUM,*pm;int i;printf(In

38、put%d workers name department salary cost:n,NUM);for(i=0,pm=worker;iname,pm-department,pm-salary,pm-cost);pm=worker;getreal(pm,NUM);for(pm=worker;pmname,pm-department,pm-realsum);,例 6：用子函数求每个工人的实发工资,运行结果：Input 2 workers name deparment salary cost:Wang part1 1000 200Liu part2 1500 300Wang of part1 sh

39、ould be payed 800 yuan Liu of part2 should be payed 1200 yuan,#include#define NUM 2struct staff char name20;char department20;int salary;int cost;int realsum;void getreal(struct staff*p,int n)int i;for(i=0;irealsum=p-salary=p-cost;,void main()struct staff workerNUM,*pm;int i;printf(Input%d workers n

40、ame department salary cost:n,NUM);for(i=0,pm=worker;iname,pm-department,pm-salary,pm-cost);pm=worker;getreal(pm,NUM);for(pm=worker;pmname,pm-department,pm-realsum);,例 6：用子函数求每个工人的实发工资,void main()struct student int num;char name20;float score;struct student stu4,*p;int i,temp=0;float max;for(i=0;imax

41、)max=stui.score;temp=i;p=stu+temp;printf(nThe maximum score:n);printf(No.:%dnname:%snscore:%4.1fn,p-num,p-name,p-score);,stu,p,stu+1,例 7：找出四个学生中成绩最高者的姓名和成绩,stu,p,stu+1,运行结果：101 Li 90,例 7：找出四个学生中成绩最高者的姓名和成绩,void main()struct student int num;char name20;float score;struct student stu4,*p;int i,temp=0;

42、float max;for(i=0;imax)max=stui.score;temp=i;p=stu+temp;printf(nThe maximum score:n);printf(No.:%dnname:%snscore:%4.1fn,p-num,p-name,p-score);,stu,p,stu+1,运行结果：101 Li 90102 Tan 98,例 7：找出四个学生中成绩最高者的姓名和成绩,void main()struct student int num;char name20;float score;struct student stu4,*p;int i,temp=0;flo

43、at max;for(i=0;imax)max=stui.score;temp=i;p=stu+temp;printf(nThe maximum score:n);printf(No.:%dnname:%snscore:%4.1fn,p-num,p-name,p-score);,stu,p,stu+1,运行结果：101 Li 90102 Tan 98103 Wang 67,例 7：找出四个学生中成绩最高者的姓名和成绩,void main()struct student int num;char name20;float score;struct student stu4,*p;int i,te

44、mp=0;float max;for(i=0;imax)max=stui.score;temp=i;p=stu+temp;printf(nThe maximum score:n);printf(No.:%dnname:%snscore:%4.1fn,p-num,p-name,p-score);,stu,p,stu+1,运行结果：101 Li 90102 Tan 98103 Wang 67104 Fun 89,例 7：找出四个学生中成绩最高者的姓名和成绩,void main()struct student int num;char name20;float score;struct studen

45、t stu4,*p;int i,temp=0;float max;for(i=0;imax)max=stui.score;temp=i;p=stu+temp;printf(nThe maximum score:n);printf(No.:%dnname:%snscore:%4.1fn,p-num,p-name,p-score);,stu,p,stu+1,运行结果：101 Li 90102 Tan 98103 Wang 67104 Fun 89The maximumscore:No.:102name:Tanscore:98.0,例 7：找出四个学生中成绩最高者的姓名和成绩,void main()

46、struct student int num;char name20;float score;struct student stu4,*p;int i,temp=0;float max;for(i=0;imax)max=stui.score;temp=i;p=stu+temp;printf(nThe maximum score:n);printf(No.:%dnname:%snscore:%4.1fn,p-num,p-name,p-score);,内存的动态分配,在实际应用中，如要处理某班学生（如100人）的数据，可用数组来存放。数组的特点是：数组是一种静态分配，数组长度必须预先定义，若学生人

47、数变化较大，则要按最大空间来分配，内存不能得到充分利用；数组的容量难以扩充，程序的通用性差。为此，可采用动态分配，即在程序开始执行后才开辟和释放某些内存区。,开辟和释放内存区的函数,1.malloc()函数 函数原型：void*malloc(unsigned size();功能：在内存的动态存储区中分配长度为size个字节的连续空间。其返回值=2.free(p)功能：释放由p指向的内存区。3.calloc()函数原型：void*calloc(unsigned n,unsigned size);功能：分配n个长度为size个字节的连续空间，用于动态数组的分配。4.realloc（）函数原型：vo

48、id*realloc(void*p,unsigned size);功能：将p所指出的已分配的内存空间重新分配成为大小为size字节的空间。例 8：分配一个能放置双精度数的空间。例 9：改进上例，在使用后释放动态分配的空间。,分配空间的起始地址（分配成功）,空指针 NULL（分配失败，一般是没有空间）,例 8：分配一个能放置双精度的数的空间,#includevoid main()double*p;p=(double*)malloc(sizeof(double);/*注1*/if(p=0)printf(malloc errorn);exit(0);*p=78.786;printf(*p=%fn,*

49、p);,运行结果：,对注1行有两点说明：(1)malloc函数返回值应为void*型，现在对双精度型分配空间，所以要将其返回值强行转换为 double*型。(2)程序中处于易于移植的考虑，使用了sizeof(double)作为malloc函数的实参。,运行结果：*p=78.786000,#includevoid main()double*p;p=(double*)malloc(sizeof(double);/*注1*/if(p=0)printf(malloc errorn);exit(0);*p=78.786;printf(*p=%fn,*p);,对注1行有两点说明：(1)malloc函数返回

50、值应为void*型，现在对双精度型分配空间，所以要将其返回值强行转换为 double*型。(2)程序中处于易于移植的考虑，使用了sizeof(double)作为malloc函数的实参。,例 8：分配一个能放置双精度的数的空间,例 9：分配一个能放置双精度数的空间，并在使用 后释放该空间。,#includevoid main()double*p,*q;p=(double*)malloc(sizeof(double);if(p=0)printf(malloc errorn);exit(0);printf(p=0 x%x*p=%4.1fn,p,*p=100);free(p);q=(double*)m