第10章構造數據類型

1、第10章 構造數據類型南開大學非計算機專業(yè)理工科面向對象程序設計課程2課程內容安排（課程內容安排（2 2課時）課時）結構體結構體枚舉枚舉類型重定義類型重定義typedef3結構體數組是由若干同一類型的數據元素構成的有序集合。例如可以用一個數組表示某個學生所有科目的成績，但是如果想要表示某個學生的學號、姓名、性別、年齡、成績等不同類型的數據集合，用數組顯然無法實現(xiàn)。這時程序員可以定義一個表示學生數據的結構體數據類型，即學生結構體類型，其中包括學生的各項數據說明，然后再根據新定義的結構體類型定義相應的結構體變量，用來表示和存儲某個具體的學生數據。 下面分別介紹結構體類型的定義、結構體變量的定義及其

2、它們的使用。 4結構體10.1.1 結構體類型的定義結構體類型定義的一般形式為：struct 結構體類型名結構體類型名成員列表成員列表;其中，struct是關鍵字，表示結構體類型的開始。struct后面就是定義的結構體類型的名稱。大括號中是若干個成員的說明，每個成員說明的形式為：類型類型 成員名成員名;整個定義的最后以分號結束。5結構體 在這段結構體類型的定義中，student是結構體類型名是結構體類型名，即新定義的一種構造數據類型。大括號中列出了學生結構體中包含的各成員的類型及名稱，即學生類型包含的各項信息。定義了結構體類型student之后，就可以定義相應的結構體變量表示具體的學生數據了。

3、例如學生結構體類型定義如下：struct studentchar num8;char name10;char sex;int age;float score;6結構體提示：結構體類型定義以關鍵字struct開頭，一對大括號不能少，尤其不要忘記最后以分號結束。結構體類型的定義一般放在程序開始的文件包含語句后面，也可以放到某個函數內部。結構體中的成員可以是前面學過的任意類型，甚至可以是結構體類型。結構體類型定義只是定義了一種新的數據類型，并不是變量，不占用內存空間。7結構體10.1.2 結構體變量的定義和初始化1. 結構體變量的定義結構體變量的定義方法有三種（1）先定義結構體類型，再定義結構體變量

4、 如前面定義過結構體類型student后，可以用以下形式定義變量： student s1,s2; 該語句定義了student類型的結構體變量s1和s2。s1和s2表示具體的兩個學生變量，它們各自有學號、姓名、性別、年齡和成績等數據成員。8結構體（2）定義結構體類型的同時定義結構體變量struct studentchar num8;char name10;char sex;int age;float score;stu1,stu2; 在定義結構體類型的同時定義兩個結構體變量，然后再以分號結束。9結構體（3）不聲明結構體類型名，直接定義結構體變量struct char num8;char name

5、10;char sex;int age;float score;stu; 直接定義上面這種結構體類型的變量stu，但是沒有給出類型名，以后就不能再定義該類型的變量了。10結構體2. 結構體變量的初始化和其他類型的變量一樣，定義結構體變量的同時可以對其進行初始化，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結構體10.1.3 結構體變量的引用定義結構體變量之后，系統(tǒng)為其

6、分配內存并可以對其引用，即對其賦值和其他操作。但是要注意一個結構體變量由若干成員組成，所以引用結構體變量一般是對其各個成員的引用。引用結構體變量的成員的形式如下：結構體變量名結構體變量名. .成員名成員名其中，“.”是成員運算符。12結構體如已有定義“student stu;”，則可以進行如下操作：strcpy(stu.num, 0912003);;stu.sex=f;stu.age=16;cinstu.score;13結構體 另外，相同類型的結構體變量之間可以整體賦值，例如：student s1,s2=0911001,zhang san,m,18,606;s1=s2;這

7、樣，s1和s2兩個變量的內容完全相同，相當于將s2的各成員的值依次賦值給s1的各成員。14結構體【例10-1】編寫程序，記錄某學生的學號、姓名和三科成績，計算并輸出其平均成績。/p10_1.cpp#include using namespace std;struct student char num8;char name10;float score3;stu=0910128, li ming, 86, 91, 78;15結構體int main() float s=0;for(int i=0; i3; i+)s=s+stu.scorei;endls/

8、3stu.score0;”等形式。如果寫成“stu=0910128, li ming, 86, 91, 78;”則是錯誤的，不能同時對結構體變量整體輸入輸出，如“cinstu;”“coutstu;”等都是錯誤的。17結構體3如果結構體成員仍然是結構體類型的，則要對數據成員進行多層引用。如：struct dateint year,month,day;struct student char num8, name10;date birthday;float score3;stu;則要引用學生stu的出生年份，就應該表示為：stu.birthday.year。18結構體10.1.4 結構體指針結構體變

9、量定義后，系統(tǒng)為其分配內存空間，具體分配的字節(jié)數可由sizeof（結構體類型名）或者sizeof（變量名）求得。結構體變量的內存空間的首地址表示為：&結構體變量名?？梢远x結構體類型的指針變量，讓其指向結構體變量，指針變量訪問結構體變量的成員時借助箭頭成員運算符“-”，形式為：指針指針變量變量-成員名成員名。19結構體【例10-2】利用結構體指針變量實現(xiàn)：輸入學生數據，然后輸出平均成績。/p10_2.cpp#include using namespace std;struct student char num8;char name10;float score3;20結構體int main()

10、student stu,*p;p=&stu; /指針p指向變量stucout請輸入學生的學號、姓名和三科成績：p-nump-name;for(int i=0;ip-scorei;cout平均成績?yōu)椋骸?score0+p-score1+p-score2)/3num等價于stu.num，也可以表示為(*p).num。其他成員的訪問同理。21結構體10.1.5 結構體數組如果要操作多個學生的信息，可以定義學生類型的結構體數組，如語句“student stu3;”定義了結構體數組stu，它有3個元素stu0、stu1、stu2，這3個元素就是3個結構體變量，表示3個學生，而每個元素都有學號、姓名等成員

11、，用stui.num、（其中i的取值為0、1、2）等形式引用。22結構體對結構體數組可以在定義的同時進行初始化，例如：struct student char num8;char name10;float score3;stu2=0910127, li ming, 86, 91, 78,0910128, zhou xun, 88, 81, 79;23結構體【例 10-3】學生結構體類型包括學號、姓名、英語成績、數學成績、計算機成績，求某班計算機成績的最高分。#include using namespace std;struct student char num8;char na

12、me10;float score3;24結構體int main()const int n=3;student stun;for(int i=0;in;i+)cout輸入學號、姓名和三科成績：;for(int j=0;jstui.scorej;25結構體 float maxscore=stu0.score2; for(int i=1;imaxscore)maxscore=stui.score2;cout全班計算機最高成績?yōu)椋簃axscoreendl; return 0;26回答問題時間回答問題時間請思考并回答：請思考并回答：1如何求每位學生的成績最高分max？2

13、如何求全班所有學生的三科成績中有不及格成績的學生總人數？3如何對學生按照某科成績進行排序？27結構體10.1.6 結構體與函數結構體類型的數據可以作為函數參數，在函數內對該參數進行操作。另外函數的返回值也可以是結構體類型的數據，函數的返回值可以是結構體類型的數據或結構體類型的指針。結構體類型作為函數參數有以下幾種情況：（1）結構體變量作為函數參數；（2）結構體數組作為函數參數；（3）結構體指針或引用作為函數參數。28結構體【例10-4】學生結構體類型包括學號、姓名、英語成績、數學成績、計算機成績，輸入n個學生的數據，然后求n個學生所有成績的最高分。#include using namespac

14、e std;struct student char num8;char name10;float score3;29結構體void input(student &s) /結構體引用作參數，輸入某個學生的數據cout輸入學號、姓名和三科成績：;for(int j=0;js.scorej;30結構體void output(student s) /結構體變量作參數，輸出某個學生的數據couts.num ;for(int j=0;j3;j+)couts.scorej ;coutendl;31結構體float findmax(student *s,int m,int

15、n) /結構體指針（數組）作參數，求最高成績float maxscore=s0.score0; for(int i=0;im;i+)for(int j=0;jmaxscore)maxscore=si.scorej;return maxscore;32結構體int main() const int n=3;student stun;int i;for(i=0;in;i+)input(stui);coutn個學生的信息如下：endl;for(i=0;in;i+)output(stui);float max=findmax(stu,n,3);cout全班最高成績?yōu)椋簃axendl; return 0

16、;33結構體input()函數中，結構體引用作為函數參數。主函數中調用input()函數時，實參stui傳遞給形參s，s成為stui的引用，input()函數中對s的操作相當于對主函數中stu的操作。34結構體output()函數中，結構體變量作為函數參數。主函數調用output()函數時，將實參stui的值傳遞給形參s，在函數中輸出s，相當于將主函數中stui的值輸出；但是和引用作參數不同的是，變量作參數，是形參向實參的單向值傳遞，實參獲得形參的值之后，它們之間就沒有關系了，如果在函數內部改變實參的值，不會影響形參。35結構體findmax()函數中，結構體指針作為函數參數，接收到的實參是主

17、函數中的結構體數組名（即數組的首地址），形參s指向了主函數中的數組stu，在函數中對si的操作相當于對主函數中stui的操作。本程序中注意各形參和實參的對應關系和書寫格式。36枚舉10.2 枚 舉實際應用中，有些變量只有幾個可能的值，而且可以用整數來表示這些值，如一周有7天，一年有12個月等。這時，可以定義枚舉（enumeration）類型，將幾個可能的值列舉出來。37枚舉10.2.1 枚舉類型的定義枚舉類型的定義形式為：enum 枚舉類型名枚舉類型名枚舉常量列表枚舉常量列表;其中，enum是枚舉類型關鍵字，枚舉類型名是新定義的一種構造數據類型，大括號中將這種枚舉類型可能有的幾個常量的名字列舉

18、出來，最后以分號結束。38枚舉例如：enum weekdaysun,mon,tue,wed,thu,fri,sat;定義了枚舉類型weekday，這個類型的7個數據在大括號中被列舉出來，sun,mon,tue, wed,thu,fri,sat等被稱為weekday的枚舉常量，表示一周中的七天，而且它們默認對應7個整數值0,1,2,3,4,5,6。39枚舉在定義枚舉類型時，也可以指定枚舉常量對應的整數值。例如：enum weekdaysun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat;這時，枚舉常量的值依次是7,1,2,3,4,5,6。又如：enum colorred,green,b

19、lue,white=0,black;枚舉常量的值依次是0,1,2,0,1。40枚舉10.2.2 枚舉變量的定義和引用定義枚舉類型之后，就可以定義相應的枚舉變量，可以先定義枚舉類型，再定義枚舉變量，也可以在定義枚舉類型的同時定義枚舉變量。例如：enum colorred,green,blue,white,blackco1,co2;或者：enum colorred,green,blue,white,black;color co1,co2;41枚舉定義了枚舉變量之后，可以對枚舉變量進行引用即可以對枚舉變量進行初始化、賦值或其他操作，不過應該注意的是對枚舉變量只能賦值為枚舉常量之一。如：enum co

20、lorred,green,blue,white,blackco1=red,co2;co2=blue; /不能寫為：co2=2;但是在參加其他計算或操作時，co1的值相當于整數0，co2的值相當于整數2，如：coutco2endl;的輸出結果為2；coutco1+5endl;的輸出結果為5；42枚舉【例10-5】函數output的功能是輸出參數對應的顏色。/p10_5.cpp#include using namespace std;enum colorred,green,blue,white,black;43枚舉void output(color co)switch(co)case 0:coutredendl;break;case 1:coutgreenendl;break;case 2:coutblueendl;break;case 3:coutwhiteendl;break;case 4:coutblackendl;break;44枚舉int main() color co1=red,co2=white; ou