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1、第九章 结构体与共用体 9.1 结构体&结构体是一种构造数据类型&用途：把不同类型的数据组合成一个整体-自定义数据类型结构体类型定义struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.；成员类型可以是基本型或构造型struct是关键字,不能省略合法标识符可省:无名结构体例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;namenumsexagescoreaddr2字节2字节20字节1字节4字节30字节.结构体类型定义描述结构的组织形式,不分配内存例 struct studen
2、t int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;struct student stu1,stu2;9.2 结构体变量的定义先定义结构体类型，再定义结构体变量v一般形式：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.；struct 结构体名 变量名表列；例#define STUDENT struct student STUDENT int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;STUDENT stu1,stu2;定义结构体类
3、型的同时定义结构体变量一般形式：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.变量名表列；例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;直接定义结构体变量一般形式：struct 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.变量名表列；例 struct int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;用无名结构体直接定义变量只能一次说明v结构体类型与结构体变
4、量概念不同l类型:不分配内存；变量:分配内存l类型:不能赋值、存取、运算;变量:可以v结构体可嵌套v结构体成员名与程序中变量名可相同，不会混淆例 struct date int month;int day;int year;struct student int num;char name20;struct date birthday;stu;num namebirthdaymonth day year例 struct student int num;char name20;struct date int month;int day;int year;birthday;stu;num nameb
5、irthdaymonth day year 9.3 结构体变量的引用引用规则v 结构体变量不能整体引用,只能引用变量成员v可以将一个结构体变量赋值给另一个结构体变量v结构体嵌套时逐级引用成员(分量)运算符优先级:1结合性:从左向右引用方式：结构体变量名.成员名例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;stu1.num=10;stu1.score=85.5;stu1.score+=stu2.score;stu1.age+;例 struct student int
6、num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%sn”,stu1);()stu1=101,“Wan Lin”,M,19,87.5,“DaLian”;()例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;stu2=stu1;()例 struct student int num;char name20;struct date int mont
7、h;int day;int year;birthday;stu1,stu2;num namebirthdaymonth day yearstu1.birthday.month=12;例 struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30;stu1,stu2;if(stu1=stu2).()【例】main()struct student int number;char name6;char sex;int age;char address20;printf(%dn,sizeof(struct st
8、udent);结果：31【例】若有以下定义，则正确的赋值语句为。struct complex float real;float image;struct value int no;struct complex com;val1;A)com.real=1;B)plex.real=1;C).real=1;D)val1.real=1;答案：C）.real=1 9.4 结构体变量的初始化形式一：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.；struct 结构体名 结构体变量=初始数据；例 struct student int num;char name20;char sex;in
9、t age;char addr30;struct student stu1=112,“Wang Lin”,M,19,“200 Beijing Road”;形式二：struct 结构体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.结构体变量=初始数据；例 struct student int num;char name20;char sex;int age;char addr30;stu1=112,“Wang Lin”,M,19,“200 Beijing Road”;形式三：struct 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.结构体变量=初始数据；例 struct int num;char
10、name20;char sex;int age;char addr30;stu1=112,“Wang Lin”,M,19,“200 Beijing Road”;进行所谓“结构体变量赋值”只能逐个成员进行，不能将结构体变量作为一个整体进行输入和输出。如对结构体变量stu，以下语句是错误的：scanf(“%s,%s,%ld”,stu);printf(“%s,%s,%ld”,stu);正确编程：main()struct char name15;char class12;long num;stu;scanf(%s,stu.name);scanf(%s,stu.class);scanf(%ld,&stu
11、.num);printf(%s,%s,%ldn,stu.name,stu.class,stu.num);亦可用以下赋值语句：strcpy(stu.name,”wenli”);strcpy(stu.class,“Computer”);stu.num=200113;但是如果改为stu.name=”wenli”是错误的。9.5 结构体数组结构体数组的定义三种形式：形式一:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu2;形式二:struct student int num;char name20;char
12、sex;int age;stu2;形式三:struct int num;char name20;char sex;int age;stu2;numnamesexagenumnamesexagestu0stu125B结构体数组初始化例 struct int num;char name20;char sex;int age;stu=,;顺序初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,“Wang Lin”,M,20,101,“Li Gang”,M,19,110,“Liu Yan”,F,1
13、9;例 struct student int num;char name20;char sex;int age;stu=,;分行初始化:struct student int num;char name20;char sex;int age;struct student stu=100,“Wang Lin”,M,20,101,“Li Gang”,M,19,110,“Liu Yan”,F,19;全部初始化时长度可省结构体数组引用引用方式：结构体数组名下标.成员名 struct student int num;char name20;char sex;int age;str3;stu1.age+;s
14、trcpy(stu0.name,”ZhaoDa”);例 统计后选人选票struct person char name20;int count;leader3=“Li”,0,“Zhang”,0,”Wang“,0;main()int i,j;char leader_name20;for(i=1;i=10;i+)scanf(%s,leader_name);for(j=0;j3;j+)if(strcmp(leader_name,leaderj.name)=0)leaderj.count+;for(i=0;i3;i+)printf(%5s:%dn,leaderi.name,leaderi.count);
15、name countLiZhangWang000 9.6 结构体和指针指向结构体变量的指针v定义形式：struct 结构体名*结构体指针名;例 struct student*p;v使用结构体指针变量引用成员形式存放结构体变量在内存的起始地址numnamesexagestupstruct student int num;char name20;char sex;int age;stu;struct student*p=&stu;(*结构体指针名).成员名 结构体指针名-成员名 结构体变量名.成员名指向运算符优先级:1结合方向：从左向右例 指向结构体的指针变量main()struct studen
16、t long int num;char name20;char sex;float score;stu_1,*p;p=&stu_1;stu_1.num=89101;strcpy(stu_1.name,Li Lin);p-sex=M;p-score=89.5;printf(nNo:%ldnname:%snsex:%cnscore:%fn,(*p).num,p-name,stu_1.sex,p-score);例 int n;int*p=&n;*p=10;n=10struct student stu1;struct student*p=&stu1;stu1.num=101;(*p).num=101指
17、向结构体数组的指针例 指向结构体数组的指针struct student int num;char name20;char sex;int age;stu3=10101,Li Lin,M,18,10102,Zhang Fun,M,19,10104,Wang Min,F,20;main()struct student*p;for(p=stu;pnum,p-name,p-sex,p-age);numnamesexagestu0pstu1stu2p+1用指向结构体的指针作函数参数v用结构体变量的成员作参数-值传递v用指向结构体变量或数组的指针作参数-地址传递v用结构体变量作参数-多值传递，效率低str
18、uct data int a,b,c;main()void func(struct data);struct data arg;arg.a=27;arg.b=3;arg.c=arg.a+arg.b;printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c);printf(Call Func().n);func(arg);printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c);void func(struct data parm)printf(parm.a=%d parm.b=%d parm.c=
19、%dn,parm.a,parm.b,parm.c);printf(Process.n);parm.a=18;parm.b=5;parm.c=parm.a*parm.b;printf(parm.a=%d parm.b=%d parm.c=%dn,parm.a,parm.b,parm.c);printf(Return.n);arga:27b:3c:30(main)(func)parma:27b:3c:30copyarga:27b:3c:30(main)(func)parma:18b:5c:90arga:27b:3c:30(main)arga:27b:3c:30(main)例 用结构体变量作函数参数
20、struct data int a,b,c;main()void func(struct data*parm);struct data arg;arg.a=27;arg.b=3;arg.c=arg.a+arg.b;printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c);printf(Call Func().n);func(&arg);printf(arg.a=%d arg.b=%d arg.c=%dn,arg.a,arg.b,arg.c);void func(struct data*parm)printf(parm-a=%d parm-b=%
21、d parm-c=%dn,parm-a,parm-b,parm-c);printf(Process.n);parm-a=18;parm-b=5;parm-c=parm-a*parm-b;printf(parm-a=%d parm-b=%d parm-c=%dn,parm-a,parm-b,parm-c);printf(Return.n);arga:18b:5c:90(main)arga:27b:3c:30(main)例 用结构体指针变量作函数参数arga:27b:3c:30(main)(func)parm*arga:18b:5c:90(main)(func)parm*hours=0;delay
22、();struct tm int hours,minutes,seconds;main()struct tm time;time.hours=time.minutes=time.seconds=0;clrscr();printf(Now,press any key to begin my clock.);getch();for(;)update(&time);display(&time);update(struct tm*t)(*t).seconds+;if(*t).seconds=60)(*t).seconds=0;(*t).minutes+;if(*t).minutes=60)(*t).m
23、inutes=0;(*t).hours+;if(*t).hours=24)(*t).display(struct tm*t)clrscr();printf(%d:,(*t).hours);printf(%d:,(*t).minutes);printf(%dn,(*t).seconds);delay()long int t;for(t=1;t=11128000;+t);9.7 链表特点：按需分配内存 不连续存放 有一个“头指针”（head）变量 每个结点中应包括一个指针变量，用它存放下一结点的地址。最后一个结点的地址部分存放一个“NULL”(空地址）。链表结点定义形式定义形式：struct st
24、udent int number;char name6;struct student*next;链表操作常用技术语句p=p-next 在链表结点间顺序移动指针 将p原来所指结点中next 的值赋给p，而p-next 值即下一结点起始地址，故p=p-next 的作用是使p指向下一结点起始地址。p2-next=p1 将新结点添加到现在链表中 如果p2是链表中的末结点，p1指新建结点，此句的功能是使p1所指新结点变成链表中的新的末结点。p2-next=NULL 让p2所在结点成为链表中最后结点示例若已建立下面的链表结构，指针p指向某单向链表的首结点，如下图所示。struct node int dat
25、a;struct node*next;*p;以下语句能正确输出该链表所有结点的数据成员data 的是。A)for(;p!=NULL;p+)printf(“%7d,”,p-data);B)for(;!p;p=p-next)printf(“%7d,”,(*p).data);C)while(p)printf(“%7d,”,(*p).data);p=p-next;D)while(p!=NULL)printf(“%7d,”,p-data);p+;答案：C链表指针p+表示什么？main()struct stu int num;char*name;int age;st=12,ABC,100,*p=&st;c
26、lrscr();printf(%pn,p+);printf(%pn,p+);printf(%pn,p+);printf(%pn,p+);printf(%dn,sizeof(st);结果：FFD8 FFDE FFE4 FFEA 6结论：若p 指向某个结构体变量，则 p+的功能是将指针p 移到本结点后的存储单元，而不是本结点的下一个成员处。所以链表中不能用p+进行结点间的跳转。静态链表的建立#define NULL 0struct student long num;float score;struct student*next;main()struct student a,b,c,*head,*p
27、;a.num=99101;a.score=89.5;b.num=99103;b.score=90;c.num=99107;c.score=85;head=&a;a.next=&b;b.next=&c;c.next=NULL;p=head;do printf(%ld,%.1fn,p-num,p-score);p=p-next;while(p!=NULL);注意有关技巧：结点是如何定义的？结点是如何建立的？如何使诸结点形成链表？最后一个结点如何建立？如何从一个结点转到下一结点？如何遍历所有结点？二、内存分配函数1、“动态内存分配”的概念 使用户程序能在运行期间动态地申请和释放内存空间，从而更有效地
28、利用内存并提高程序设计的灵活性。如，为了保证程序的通用性，最大需要建立一个1000 个元素的字符数组，每个数组元素占30 个字符，共需30000 个字节存储空间。但程序某次运行时，可能只使用30 个数组元素，于是就有29100 个字节的已分配存储空间被浪费。此时，可通过动态内存分配技术，将程序设计成运行时才向计算机申请内存，并在用完时立即释放占用的内存空间。使用动态内存分配技术建立的链表称为“动态链表”。2、动态内存分配函数 以下函数在malloc.h 或stdlib.h 中定义（n,x为无符号整数，p为指针变量）：void*malloc(x)分配一个长度为x字节的连续空间，分配成功返回起始地
29、址指针，分配失败（内存不足）返回NULL void*calloc(n,x)分配n个长度为x字节的连续空间（成败结果同上）void*realloc(p,x)将p所指的已分配空间大小调整为x个字节 void free(p)将由以上各函数申请的以p为首地址的内存空间全部释放动态内存分配函数使用示例#include stdlib.hmain()char*p;p=(char*)malloc(17);if(!p)printf(内存分配出错);exit(1);strcpy(p,This is 16 chars);/*如果超过16个字符，可能破坏程序其他部分*/p=(char*)realloc(p,18);i
30、f(p=NULL)printf(内存分配出错);exit(1);strcat(p,.);puts(p);free(p);结果：结果：This is 16 chars.This is 16 chars.#include#includemain()int*p,i;p=calloc(10,sizeof(int);for(i=0;i10;i+,p+)*p=2*i;p=p-10;clrscr();for(i=0;i10;i+,p+)printf(%d,*p);动态链表的建立和遍历示例（后进先出的数据结构，即所谓“栈”）#define NULL 0 struct info int data;struct
31、info*next;main()struct info*base,*p;int n;base=NULL;for(n for(n=0;n10;n+)=0;ndata=n+1;p-data=n+1;p-next=base;p-next=base;base=p;base=p;while(p!=NULL)while(p!=NULL)printf(%4d,p-data);printf(%4d,p-data);p=p-next;p=p-next;结果：10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 动态链表的建立和遍历示例#define NULL 0 struct info long num;int score
32、;struct info*next;main()struct info*head,*p1,*p2;int n=1;clrscr();head=p1=p2=(head=p1=p2=(struct struct info*)info*)malloc(sizeof(struct malloc(sizeof(struct info);info);printf printf(请输入第 请输入第%d%d 个同学的学号和成绩 个同学的学号和成绩:,n+);:,n+);scanf(%ld,%d,&p1-num,&p1-score);scanf(%ld,%d,&p1-num,&p1-score);while(p
33、1-num!=0)while(p1-num!=0)p1=(p1=(struct struct info*)info*)malloc(sizeof(struct malloc(sizeof(struct info);info);if(!p1)if(!p1)printf printf(内存分配出错 内存分配出错!);exit();!);exit();printf printf(请输入第 请输入第%d%d 个同学的学号和成绩 个同学的学号和成绩:,n+);:,n+);scanf(%ld,%d,&p1-num,&p1-score);scanf(%ld,%d,&p1-num,&p1-score);p2-
34、next=p1;p2-next=p1;p2=p1;p2=p1;p2-next=NULL;p2-next=NULL;p1=head;p1=head;while(p1-next!=NULL)while(p1-next!=NULL)printf(%ld,%dn,p1-num,p1-score);printf(%ld,%dn,p1-num,p1-score);p1=p1=p1 p1-next;-next;对链表的删除操作 struct student*del(struct student*head,long num)struct student*p1,*p2;if(head=NULL)printf(n
35、空链表!n);goto end;p1=head;while(num!=p1-num&p1-next!=NULL)p2=p1;p1=p1-next;/*非所找结点且非未结点后移*/if(num=p1-num)/*找到了*/if(p1=head)head=p1-next;/*为首结点*/else p2-next=p1-next;/*非首结点*/printf(delete:%ldn,num);n=n-1;else printf(“%ld not been found!n”,num);/*未找到*/end:return(head);对链表的插入操作 struct student*insert(stru
36、ct student*head,struct student*stud)struct student*p0,*p1,*p2;p1=head;/*p1指向第一个结点*/p0=stud;/*p0指向要插入的结点*/if(head=NULL)/*如为空链表*/head=p0;p0-next=NULL;else while(p0-nump1-num)&(p1-next!=NULL)p2=p1;p1=p1-next;/*寻找位置*/if(p0-numnum)if(head=p1)head=p0;/*如最小插在第一个结点前*/else p2-next=p0;/*否则插在p1所指结点前*/p0-next=p
37、1;else p1-next=p0;p0-next=NULL;/*未找到插在最后*/n=n+1;return(head);9.8 共用体&构造数据类型,也叫联合体&用途：使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)共用体类型定义定义形式：union 共用体名 类型标识符 成员名；类型标识符 成员名；.；例 union data int i;char ch;float f;fchi类型定义不分配内存形式一:union data int i;char ch;float f;a,b;形式二:union data int i;char ch;float f;union data a,b,c,*p,d3
38、;形式三:union int i;char ch;float f;a,b,c;共用体变量的定义fchifchia b共用体变量定义分配内存,长度=最长成员所占字节数共用体变量任何时刻只有一个成员存在共用体变量引用v引用方式：例 a.i=1;a.ch=a;a.f=1.5;printf(“%d”,a.i);(编译通过，运行结果不对)v引用规则l不能引用共用体变量，只能引用其成员共用体指针名-成员名 共用体变量名.成员名(*共用体指针名).成员名union data int i;char ch;float f;union data a,b,c,*p,d3;a.i a.ch a.fp-i p-ch p
39、-f(*p).i(*p).ch(*p).fd0.i d0.ch d0.fl共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员例 union int i;char ch;float f;a;a=1;()l不能在定义共用体变量时初始化例 union int i;char ch;float f;a=1,a,1.5;()l可以用一个共用体变量为另一个变量赋值例 float x;union int i;char ch;float f;a,b;a.i=1;a.ch=a;a.f=1.5;b=a;()x=a.f;()例 将一个整数按字节输出01100001 01000001低字节 高字节01000001011000
40、01ch0ch1运行结果：i=60501ch0=101,ch1=141ch0=A,ch1=amain()union int_char int i;char ch2;x;x.i=24897;printf(i=%on,x.i);printf(ch0=%o,ch1=%on ch0=%c,ch1=%cn,x.ch0,x.ch1,x.ch0,x.ch1);结构体与共用体v区别:存储方式不同struct node char ch2;int k;a;union node char ch2;int k;b;achkb chk变量的各成员同时存在任一时刻只有一个成员存在v联系:两者可相互嵌套例 结构体中嵌套共用
41、体 name num sex jobclasspositionLiWang10112086FMST501prof循环n次读入姓名、号码、性别、职务job=s真真假假读入class读入position输出“输入错”循环n次job=s真 假输出:姓名,号码,性别,职业,班级输出:姓名,号码,性别,职业,职务job=tstruct int num;char name10;char sex;char job;union int class;char position10;category;person2;例共用体中嵌套结构体，机器字数据与字节数据的处理 00010010 00110100低字节 高字节
42、0011010000010010lowhigh0 x123400010010 11111111低字节 高字节1111111100010010lowhigh0 x12ffstruct w_tag char low;char high;union u_tag struct w_tag byte_acc;int word_acc;u_acc;word_accbyte_acc.lowbyte_acc.highu_acc 9.10 用typedef定义类型功能：用自定义名字为已有数据类型命名类型定义简单形式：typedef type name;例 typedef int INTEGER;类型定义语句关键
43、字已有数据类型名用户定义的类型名例 typedef float REAL;类型定义后,与已有类型一样使用例 INTEGER a,b,c;REAL f1,f2;int a,b,c;float f1,f2;说明:1.typedef 没有创造新数据类型2.typedef 是定义类型,不能定义变量3.typedef 与 define 不同 define typedef预编译时处理 编译时处理简单字符置换 为已有类型命名 typedef定义类型步骤按定义变量方法先写出定义体 如 int i;将变量名换成新类型名 如 int INTEGER;最前面加typedef 如 typedef int INTEGE
44、R;用新类型名定义变量 如 INTEGER i,j;例 定义数组类型 int a100;int ARRAY100;typedef int ARRAY100;ARRAY a,b,c;int a100,b100,c100;例 定义指针类型 char*str;char*STRING;typedef char*STRING;STRING p,s10;char*p;char*s10;例 定义函数指针类型 int(*p)();int(*POWER)();typedef int(*POWER)();POWER p1,p2;int(*p1)(),(*p2)();例 定义结构体类型 struct date in
45、t month;int day;int year;d;例 定义结构体类型 struct date int month;int day;int year;DATE;例 定义结构体类型typedef struct date int month;int day;int year;DATE;例 定义结构体类型 DATE birthday,*p;struct date int month;int day;int year;birthday,*p;类型定义可嵌套例 typedef struct club char name20;int size;int year;GROUP;typedef GROUP*PG;PG pclub;GROUP*pclub;struct club*pclub;GROUP为结构体类型PG为指向GROUP的指针类型