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1、結構,,1,引子,整數型 int 基本類型 實數型 float，double 字符型 char 指針類型 數據類型 數組型 構造類型 結構型 struct 聯合型 union 枚舉型 enum 空類型 void,,,,2,引子,一個學生有學號/姓名/性別/年齡/地址等屬性： int num; char name20; char sex; int age; char addr30; 如果將這些屬性分別定義為互相獨立的變量，則難以反映出屬性之間的內在聯系同一個學生的相關屬性。,是否可以定義為一個一維數組？,數組是一組具有相同數據類型的數據的有序集合,3,第十章 結構,本章學習要點 理解結構類

2、型的概念； 掌握結構類型的定義，結構變量的初始化和存儲結構，能正確引用結構數據； 掌握結構數組和結構指針的應用； 掌握函數間傳遞結構類型數據的特點。,掌握本章內容的捷徑： 1. 充分理解結構類型 2. 掌握兩種操作：. - (重點在優(yōu)先級),,,我們首先定義的是一種類型(和int、float一樣級別),,4,第十章 結構,結構類型 結構與數組 結構與指針 結構與函數 聯合 枚舉 用typedef定義數據類型 鏈表基礎,5,10.1 結構類型,結構的定義 結構是邏輯上相互聯系的一組分量的集合。 結構中的分量可以是不同類型的數據，結構中的分量稱為結構的成員。 在使用結構之前，首先要對結構的組成進行

3、描述，稱為結構的定義。 結構定義說明了該結構的組成成員，以及每個成員的類型。,6,10.1 結構類型,結構定義的一般形式 struct 結構類型名稱 數據類型 成員名1; 數據類型 成員名2; 數據類型 成員名n； ;,struct student int num; char name20; char sex; int age; char addr30; ;,,不是變量名，而是成員名,7,10.1 結構類型,說明 struct 為關鍵字。 結構類型名稱是所定義的結構類型標識，由用戶自己定義； 中包圍的是組成該結構的成員； 每個成員的數據類型既可以是簡

4、單的數據類型 (int、char、float、double...)，也可以是復雜的構造數據類型(數組類型或結構類型)。,8,10.1 結構類型,結構變量的說明 C語言提供的基本數據類型，如int/double等，都是由系統事先定義好的，我們可直接使用。 在使用變量之前，要先說明變量。 結構是一種構造型數據類型，結構定義描述了結構的組成。結構定義相當于定義了一種“類型”； 要使用結構必須先說明結構類型的變量。 定義結構是定義了一種由成員組成的復合類型，而只有用這種結構類型說明了一個變量，才會產生具體的實體(變量)。,9,10.1 結構類型,結構變量說明的一般形式 struct 結構類型

5、名稱 結構變量名； 系統為所說明的結構變量按照結構定義時說明的組成(成員)，分配存儲數據的實際內存單元。 例：將變量 today 說明為date型的結構變量： struct date today; 說明多個address型的結構變量： struct address wang, li, zhang; 結構變量同樣有存儲類型，存儲特性與一般變量完全相同。,10,10.1 結構類型,實例 為了描述日期可以定義如下結構： struct date int year; /*年。整型作為結構中的成員*/ int month;/* 月 */ int day; /* 日 */ ;,struc

6、t date today; /*說明了一個date型的 結構變量today*/,11,10.1 結構類型,為了處理通信錄可以定義如下結構： struct address char name30; /* 姓名。字符數組作為結構中的成員 */ char street40; /* 街道名稱 */ char city20; /* 城市 */ char state2; /* 省市代碼 */ unsigned long zip;/* 郵政編碼*/ ;,struct address li; /*說明了一個address型的 結構變量li */,12,10.1 結構類型,結構的定義和結構變量的說明也

7、可以同時進行： struct date int year; int month; int day; today, tomorrow;,13,10.1 結構類型,還有一種結構變量的說明方式： struct int year; int month; int day; today; today是一個結構變量。,14,10.1 結構類型,結構變量占用內存情況 結構變量的各個成員分量在內存中占用連續(xù)存儲區(qū)域；結構變量所占內存大小為結構中每個成員分量占用內存的長度之和。,15,10.1 結構類型,求結構變量占內存大小sizeof運算 sizeof 是單目運算，其功能是求出運算對象所占的內

8、存空間的字節(jié)數目。使用的一般形式為： sizeof ( 變量 或 類型說明符 ),16,例：sizeof運算的意義 main ( ) char str20; struct date /* 定義結構date */ int year, month, day; today; /* 說明結構變量today */ struct address /* 定義結構address */ char name30,street40,city20,state2; unsigned long int zip; wang; /* 說明結構變量wang */ ...... ,17

9、,10.1 結構類型,printf(char: %dt, sizeof(char)); printf(int: %dt, sizeof(int)); printf(long: %dt, sizeof(long)); printf(float: %dn, sizeof(float)); printf(double: %dt, sizeof(double)); printf(str: %dt, sizeof(str)); printf(date: %dt, sizeof(struct date)); printf(today: %dt, sizeof(today)); printf(wa

10、ng: %dn, sizeof(wang));,1 2 4 4 8 20 6 6 96,18,10.1 結構類型,關于結構類型的說明 類型與變量是不同的概念 在定義結構變量時一般先定義一個結構類型，然后再說明變量為該結構類型； 只能對變量賦值、存取或運算，而不能對一個類型賦值、存取或運算； 在編譯時，對類型是不分配空間的，只對說明的變量分配空間。,19,10.1 結構類型,對結構中的成員，可以單獨使用，它的作用與地位相當于普通變量； 成員也可以是結構； 成員名可以與程序中的變量名相同，二者代表不同的對象。,20,10.1 結構類型,例如： struct date int month; i

11、nt day; int year; ; struct student int num; char name20; char sex; int age; struct date birthday; char addr30; student1, student2;,21,10.1 結構類型,對結構成員的引用按名引用： 結構變量名. 成員名稱 “.”是運算符，含義是訪問結構中的成員，優(yōu)先級為最高的15級，結合性從左向右。,22,10.1 結構類型,舉例： struct date int year; int month; int day; today; 將變

12、量 today 賦值為2007/12/20，則要對其各個成員分別賦值： today.year = 2007; today.month = 12; today.day = 20;,23,例：用結構描述一個人的基本情況。 struct person /* 定義person結構類型 */ char name 30; char sex; struct date birthday; /* 結構的嵌套定義 */ man; /* man：1980年3月28日出生的zhang先生 */ strcpy(man.name, “zhang”); /* 注意：不能寫成 man.nam

13、e=zhang; */ man.sex = M; /* 為結構中的字符成員賦值 */ man.birthday.year = 1980; man.birthday.month = 3; man.birthday.day = 28; /* 為嵌套定義的結構中的成員賦值 */,,成員名,,變量名,24,10.1 結構類型,如果要將“zhang”改為“zhong”，只要將結構變量 man 中的數組成員 name 下標為2的元素a改為o即可。 可以使用下列語句： man.name2 = o; 為結構變量中的數組成員的一個元素賦值。,25,10.1 結構類型,對結構變量的整體操作 能夠

14、對結構進行整體操作的運算符只有： 賦值：= 取地址：,輸出地址,26,10.1 結構類型,結構類型的引用說明 除=和 如果成員本身又是一個結構類型，則要用若干個成員運算符，一級一級地找到最低的一級的成員。即：只能對最低級的成員進行賦值或存取以及運算。 man.nameman.birthday.month,,,27,對成員變量可以象普通變量一樣進行各種運算 student2.birthday.year = student1.birthday.year; sum = student1.birthday.month + 12; student1.age ++; ++ student1.a

15、ge; 可以引用成員的地址，也可引用結構變量的地址。例如： scanf (“%d”, ,28,10.1 結構類型,例：輸入今天的日期，然后輸出該日期 main ( ) struct date /*在函數中定義結構類型date*/ int year, month, day; ; struct date today; /* 說明結構變量today */ printf (Enter today date:); scanf(%d%d%d, ,29,10.1 結構類型,結構變量的初始化 在說明變量的同時，可以對每個成員置初值，稱為結構的初始化。 和數組一樣，只有當結構體

16、變量為全局變量或靜態(tài)變量時，才能進行初始化。不能對自動變量進行初始化。,請回顧初始化和賦初值的區(qū)別,請回顧數組的初始化、賦初值,30,10.1 結構類型,結構初始化的一般形式： struct 結構類型名稱 結構變量 = 初值; 中的初始化數據用逗號分隔。 初始化數據的個數與結構成員的個數應相同，它們是按成員的先后順序一一對應賦值的。 每個初始化數據必須符合與其對應的成員的數據類型。,31,例： struct date /* 在函數的外部定義結構date */ int year, month, day; ; struct person /* 在函數外定義結構person */ char n

17、ame 14, sex; struct date birthday; ; 對date類型的變量初始化： struct date today = 1992, 10, 1 ; 又如對變量man的初始化： struct person man= zhao, M, 1980,3,28 ;,32,用結構描述個人基本情況，打印個人檔案： struct person xu = Xu lihui, M, 1962, 10, 4 ; main ( ) static struct person fang=Fang jin,M,1963,9,13 ; static struct person yuan=Yuan z

18、hiping,M,1963,10,5; /* 說明內部靜態(tài)結構變量fang、yuan，并初始化*/ printf (name sex birthdayn); printf (-------------------------------n); printf (%-14s%-4c%4d.%02d.%02dn, xu.name, xu.sex,xu.birthday.year, xu.birthday.month, xu.birthday.day); printf (%-14s%-4c%4d.%02d.%02dn, fang.name,fang.sex,fang.birthday.year,f

19、ang.birthday.month,fang.birthday.day); printf (%-14s%-4c%4d.%02d.%02dn, yuan.name,yuan.sex,yuan.birthday.year, yuan.birthday.month,yuan.birthday.day); ,33,10.1 結構類型,注意： 除在初始化或賦初值時以外，數組、結構都不能直接用 = 賦值 (但相同類型的兩個結構變量可以相互賦值：Sunday = today;) 另外： man1為結構變量： scanf(“%s,%c,%d,%d,%d”, ,,,,,34,第十章 結構,結構類型 結構與

20、數組 結構與指針 結構與函數,35,10.2 結構與數組,結構與數組的關系 數組作為結構的一個成員 結構數組,36,10.2 結構與數組,問題,一個學生有學號/姓名/性別/年齡/地址等屬性 int num;char name20;char sex; int age;char addr30;int v; 若處理多個學生的信息：,NUM NAME SEX AGE ADDR V --------------------------------------------------------------------------- 1 Caojun M19 SHANGHAIJI

21、AODA86 2 Chenmengjuan W18 BEIJINGLIGONG92 3 Chenpengyuan M20 XIANJIAODA78,,37,10.2 結構與數組,結構數組的定義 結構數組是一個數組，數組中的每一個元素都是結構類型。 說明結構數組的方法：先定義一個結構，再用結構類型說明一個數組變量。,例：記錄100個人的基本情況。 可說明一個有100個元素的數組，數組的基類型為結構： struct person man 100 ; man 就是有100個元素的結構數組，數組的每個元素為 person 型。,38,10.2 結構與數組,結構數組存放在連續(xù)的內存區(qū)域中，

22、所占內存大小為結構類型的大小乘以數組元素的數量。 struct person man100 占 37*100 = 3700字節(jié),39,10.2 結構與數組,訪問結構數組的元素 訪問結構數組中的具體元素，必須遵守數組使用的規(guī)定按下標進行訪問。 要訪問結構數組中某個具體元素下的成員，又要遵守有關訪問結構成員的規(guī)定使用“.”訪問運算符和成員名。,40,例如：要將數組man中的 3 號元素賦值為： Fangjin, M, 1963, 9, 13， 使用下列語句：,strcpy ( man3.name, Fangjin” ); man3.sex = M; man3.birthday.year = 196

23、3; man3.birthday.month = 9; man3.birthday.day = 13; /* 為數組中一個元素的一個成員賦值 */,為了將“Fangjin”改為Fangjun”：,man3.name5 = u; /*為數組中元素的數組成員中的一個字符賦值*/,41,10.2 結構與數組,例：簡單的密碼加密程序 加密規(guī)則：先定義一張字母加密對照表。將需要加密的一行文字輸入加密程序，程序根據加密表中的對應關系，可以很簡單地將輸入的文字加密輸出，對于表中未出現的字符則不加密。 輸入 輸出 輸入 輸出 輸入 輸出 輸入 輸出 a d b w c k d ; e i

24、 i a k b ; c w e,42,10.2 結構與數組,struct table /* 定義結構 table */ char input; /* 成員 input 存輸入的字符 */ char output; /* 成員output存輸出的字符*/ ; struct table translate = /* 外部結構數組translate并初始化 */ a, d, b, w, c, k, d, ;, e, i, i, a, k, b, ;, c, w, e ; /* 建立加密對照表 */,以此為9個結構變量賦值,43,10.2 結構與數組

25、,main( ) char ch; int str_long, i; str_long=sizeof(translate)/sizeof(struct table); /* 計算元素個數 */ while ( (ch=getchar( )) != n) for( i=0; translatei.input!=ch /* 原樣輸出 */ ,44,main ( ) int i=0; struct s s_var; /* 定義一個結構變量s_ver */ s_var = array0; /* 整體賦給s_var */ printf (%dn,

26、s_var.x); printf (%dn, *s_var.y);,例：分析程序運行結果 struct s int x; int *y; ; /* y: 結構中的成員是指向整型的指針 */ int data5= 10, 20, 30, 40, 50 ; /* 整型數組 */ struct s array5= 100, /* array: 結構數組，初始化 */,100,10,45,printf (%dn, arrayi.x); printf(%dn, *arrayi.y); printf (%dn, ++arrayi.x); printf(%dn, ++ * arrayi.y

27、); printf (%dn, array++i.x);,例：分析程序運行結果 struct s int x; int *y; ; /* y: 結構中的成員是指向整型的指針 */ int data5= 10, 20, 30, 40, 50 ; /* 整型數組 */ struct s array5= 100, /* array: 結構數組，初始化 */,100,10,i = 0;,101,11,101,11,200,1,46,printf(%dn, * ++ arrayi.y); printf (%dn,(* arrayi.y) ++); printf(%dn, * (array

28、i.y ++)); printf (%dn, * arrayi.y ++); printf (%dn, * arrayi.y);,例：分析程序運行結果 struct s int x; int *y; ; /* y: 結構中的成員是指向整型的指針 */ int data5= 10, 20, 30, 40, 50 ; /* 整型數組 */ struct s array5= 100, /* array: 結構數組，初始化 */,30,30,i = 0;,31,40,101,11,50,1,2,31,3,4,47,第十章 結構,結構類型 結構與數組 結構與指針 結構與函數,48,10.

29、3 結構與指針,結構與指針的關系 指針作為結構的一個成員 結構指針指向結構的指針,49,10.3 結構與指針,結構指針說明的一般形式 struct 結構類型名稱 * 結構指針變量名； 例如： struct date * pdate, today; 說明了兩個變量，一個是指向結構 date 的結構指針pdate，一個是 date 結構變量today。 執(zhí)行語句：pdate = ,50,10.3 結構與指針,通過指針訪問結構中的成員 采用運算符“-”進行操作： 結構指針-成員名 “-”運算符優(yōu)先級是最高的15級，結合性從左至右。 注：C語言中優(yōu)先級為15的運算符有4種： ( ) .

30、 - 通過結構指針pdate訪問成員year的操作可以寫成：pdate-year = 1963; 等價于： today.year = 1963; ( * pdate).year = 1963;/*必須加括號*/,51,例：用結構指針改寫加密程序 struct table char input, output; ; struct table translate =a,d, b,w, c,k, d,;, e,i, i,a, k,b, ;,c, w,e; /* 加密對照表 */ main ( ) char ch; struct table *p, *pend; /*p和pen

31、d:指向結構的指針*/ pend= ,52,main ( ) p = array; /* p指向結構數組的首地址 */ printf (%dn, p-x); printf (%dn, (*p).x); printf (%dn, *p-y); printf (%dn, *(*p).y); printf (%dn, ++p-x);,例：分析程序運行結果 struct s int x; int *y; *p; /* y: 結構中的成員是指向整型的指針 */ int data5= 10, 20, 30, 40, 50 ; /* 整型數組 */ struct s

32、array5= 100, /* array: 結構數組，初始化 */,100,100,10,10,101,,,101,53,10.3 結構與指針,指針運算與++運算小結 由運算符的優(yōu)先級和結合性決定++操作的對象；由++的前綴/后綴形式，決定操作的時機。 ++p-x p-x++ ++ * p-y * ++ p-y *(++p)-y * p-y ++ * (p-y) ++ * p ++ -y,54,10.3 結構與指針,例：用結構表示學生的學號和成績，編寫程序，對班中30名學生按成績進行排序，并輸出排序后的學號、成績和全班平均分。 struct stuinf int stid; /*

33、學生學號 */ int score; /* 學生成績 */ stu STNUM ; /* stu: 結構數組 */ struct stuinf * pSTNUM; /* p: 由指向結構的指針構成的指針數組 */,55,10.3 結構與指針,若是5個學生的數據，則在完成初始化操作后，數組的關系如下：,算法分析： 程序使用結構數組stu，指針數組p; 程序在結構數組和指針數組之間建立指針關系。 程序中只用對指針數組進行排序，就可以實現對指向的成績的排序(選擇排序)。,請與書P188例7-21進行比較,56,#define STNUM 5 main ( ) struct stuinf

34、 * ptemp, * pSTNUM; int i,j,k,sum=0; for ( i=0; iscore score ) k=j; if ( k != i ) ptemp = pi; pi=pk; pk=ptemp; for (i=0; iscore); printf (average score = %dn, sum/STNUM); ,57,第十章 結構,結構類型 結構與數組 結構與指針 結構與函數,58,10.4 結構與函數,結構與函數的關系 向函數中傳遞結構的成員； 在函數之間傳遞整個結構； 向函數傳遞結構的地址(指針)。,59,10.4 結構與函數,向函數傳遞結

35、構的成員 在函數中傳遞結構成員的方法與傳遞簡單變量的方法相同： 在函數之間傳遞成員的值； 在函數之間傳遞成員的地址。 例如： printf(%d,student.num); 傳遞結構成員的值 scanf(%d, 傳遞結構成員的地址,60,10.4 結構與函數,在函數之間傳遞整個結構 將結構作為整體，在函數之間傳遞： 將結構變量作為形參； 函數的返回值為一個結構類型。,61,例：利用結構變量求解兩個復數之積 、(3+4i)(5+6i) 、(10+20i)(30+40i) struct complx int real, im; /* real:復數的實部 im:復數的虛部 */ ; str

36、uct complx cmult ( za, zb ) /*返回值為結構類型*/ struct complx za, zb; /* 形參為結構類型 */ struct complx w; w.real = za.real * zb.real - za.im * zb.im; w.im = za.real * zb.im + za.im * zb.real; return w ; /* 返回結構 */ ,62,程序： void cpr (za,zb,z) /* 輸出zazb=z */ struct complx za, zb, z; /* 形式參數為結

37、構類型 */ printf ((%d+%di)*(%d+%di)=,za.real, za.im, zb.real, zb.im); printf ((%d+%di)n, z.real, z.im); int main ( ) static struct complx za = 3, 4 ; static struct complx zb = 5, 6 ; struct complx z, x, y; struct complx cmult( ); void cpr( ); z = cmult(za, zb); cpr (za, zb, z); x.real = 10;

38、x.im = 20; y.real = 30; y.im = 40; z = cmult (x, y); cpr (x, y, z); ,63,10.4 結構與函數,向函數傳遞結構的地址 向函數中傳遞結構的地址要將函數的形參定義為指向結構的指針，在調用時要用結構的地址作為實參。,64,例：輸入10本書的名稱和單價，按照單價排序使用插入排序算法 插入排序的基本思想：在數組中，有 N 個已經從小到大排好序的元素，要加入 1個新的 元素時，可以從數組的第 1 個元素開始，依次與新元素進行比較。 當數組中首次出現第i個元素的值大于新元素時，則新的元素就應當插在原來數組中的第i-1個元素

39、與第i個元素之間。此時可以將數組中第i個元素之后(包括第i個元素)的所有元素向后移動 1個 位置，將新元素插入，使它成為第i個元素。這樣就可以得到已經排好序的 N+1個 元素。,65,#define NUM 10 struct book char name20; float price; ; main ( ) struct book term, booksNUM; int count; for ( count=0; count

40、; scanf (%s%f, term.name, ,66,sortbook ( term, pbook, count ) struct book term; /* 形參：結構變量term */ struct book *pbook; /*指向結構數組首元素的指針 */ int count; /* 數組中已存入count個有序元素 */ int i; struct book *q, *pend = pbook; for (i=0; iprice term.price) break; for ( q=pend-1; q=pbook; q- - ) *(q+1) = *q; *pbook = term; /* 在pbook處插入新元素term */ printbook (pbook) struct book *pbook; printf(%-20s%6.2fn,pbook-name,pbook-price); ,67,,int x; int * p; int * q3; int (* w)3; int * g( ); int (* y)( ); struct date today; struct date day7; struct date * ptoday; struct date * pday7;,