第9章結(jié)構(gòu)體和共用體12-07

1、博學(xué)谷讓IT教學(xué)更簡單，讓IT學(xué)習(xí)更有效第9章 結(jié)構(gòu)體和共用體學(xué)習(xí)目標(biāo)u 掌握結(jié)構(gòu)體類型與變量的定義及初始化u 掌握結(jié)構(gòu)體變量的引用u 掌握結(jié)構(gòu)體與數(shù)組、指針、函數(shù)等結(jié)合使用u 掌握共用體變量的定義與引用u 理解結(jié)構(gòu)體與共用體的內(nèi)存分配機(jī)制前面章節(jié)所學(xué)的數(shù)據(jù)類型都是分散的、互相獨立的，例如定義int a和char b兩個變量，這兩個變量是毫無內(nèi)在聯(lián)系的，但在實際生活和工作中，經(jīng)常需要處理一些關(guān)系密切的數(shù)據(jù)，例如，描述公司一個員工的姓名、部門、職位、電話、E-mail地址等，由于這些數(shù)據(jù)的類型各不相同，因此，要想對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，僅靠前面所學(xué)的基本類型和數(shù)組都很難實現(xiàn)。為此，C語言提供了另

2、外兩種構(gòu)造類型，分別是結(jié)構(gòu)體和共用體，本章將圍繞這兩種構(gòu)造類型進(jìn)行詳細(xì)地講解。9.1 結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量9.1.1 結(jié)構(gòu)體類型定義結(jié)構(gòu)體是一種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型，把不同類型的數(shù)據(jù)整合在一起，每一個數(shù)據(jù)都稱為該結(jié)構(gòu)體類型的成員。在程序設(shè)計中，使用結(jié)構(gòu)體類型時，首先要對結(jié)構(gòu)體類型的組成進(jìn)行描述，結(jié)構(gòu)體類型的定義方式如下所示：struct 結(jié)構(gòu)體類型名稱數(shù)據(jù)類型 成員名1;數(shù)據(jù)類型 成員名2;數(shù)據(jù)類型 成員名n;在上述語法結(jié)構(gòu)中，“struct”是定義結(jié)構(gòu)體類型的關(guān)鍵字，其后是所定義的“結(jié)構(gòu)體類型名稱”，在“結(jié)構(gòu)體類型名稱”下的大括號中，定義了結(jié)構(gòu)體類型的成員項，每個成員是由“數(shù)據(jù)類型”和“成員名”共

3、同組成的。例如，為了描述一組學(xué)生信息，該信息由學(xué)號（num）、姓名（name）、性別（sex）、年齡（age）、地址（address）等組成，我們可以使用下列語句定義一個名稱為Student的結(jié)構(gòu)體類型：struct Studentint num;char name10;char sex;int age;char address30;在上述結(jié)構(gòu)體類型的定義中，結(jié)構(gòu)體類型Student由5個成員組成，分別是num、name、sex、age和address。值得一提的是，結(jié)構(gòu)體類型中的成員，也可以是一個結(jié)構(gòu)體變量，例如，在學(xué)生信息中增加一項出生日期的信息，具體代碼如下：struct Dateint

4、 year;int month;int day;struct Studentint num;char name10;char sex;struct Date birthday; stu1;在上述代碼中，我們首先定義了結(jié)構(gòu)體類型Date，該結(jié)構(gòu)體類型由year、month、day三個成員組成；然后定義了結(jié)構(gòu)體變量stu1，其中的成員birthday是Date結(jié)構(gòu)體類型。student的類型結(jié)構(gòu)如圖9-1所示。圖9-1 結(jié)構(gòu)體類型Student的類型結(jié)構(gòu)注意：1、 結(jié)構(gòu)體類型定義以關(guān)鍵字struct開頭，后面跟的是結(jié)構(gòu)體類型的名稱，該名稱的命名規(guī)則與變量名的命名規(guī)則相同。2、 定義好一個結(jié)構(gòu)體類型

5、后，并不意味著立即分配一塊內(nèi)存單元來存放各個數(shù)據(jù)成員，它只是告訴編譯器，該結(jié)構(gòu)體類型是由哪些數(shù)據(jù)類型的成員構(gòu)成，各占多少個字節(jié)，按什么格式存儲，并把它們當(dāng)作一個整體來處理。 3、 結(jié)構(gòu)體類型定義末尾括號后的分號不可缺少。4、 結(jié)構(gòu)體類型的成員可以是一個結(jié)構(gòu)體變量，但不能是自身結(jié)構(gòu)體類型的變量。 9.1.2 結(jié)構(gòu)體變量的定義上個小節(jié)只是定義了結(jié)構(gòu)體類型，它僅相當(dāng)于一個模型，其中并無具體數(shù)據(jù)，系統(tǒng)也不會為它分配內(nèi)存空間。為了能在程序中使用結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)，應(yīng)該定義結(jié)構(gòu)體類型的變量，并在其中存放具體的數(shù)據(jù)。下列是定義結(jié)構(gòu)體變量的三種方式。1、 先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量定義好結(jié)構(gòu)體類型后，就

6、可以定義結(jié)構(gòu)體變量了，定義結(jié)構(gòu)體變量的語法格式如下所示：struct 結(jié)構(gòu)體類型名 結(jié)構(gòu)體變量名;例如：struct student stu1, stu2; 上述示例定義了結(jié)構(gòu)體類型變量stu1和stu2，這時變量stu1和stu2具有了結(jié)構(gòu)體特征，它們各自存儲了一組基本類型的變量，具體如圖9-2所示。圖9-2 變量stu1、stu2的存儲結(jié)構(gòu)從圖9-2中可以看出，變量stu1和stu2分別占據(jù)了一塊連續(xù)的內(nèi)存空間。2、 在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時定義結(jié)構(gòu)體變量該方式的作用與第一種方式相同，其語法格式如下所示：struct 結(jié)構(gòu)體類型名稱數(shù)據(jù)類型 成員名1;數(shù)據(jù)類型 成員名2;數(shù)據(jù)類型 成員名n;

7、 結(jié)構(gòu)體變量名列表;例如：struct studentint num;char name10;char sex; stu1, stu2;上述代碼在定義結(jié)構(gòu)體類型student的同時，也定義了結(jié)構(gòu)體類型變量stu1和stu2。其中變量stu1和stu2中包含的成員的數(shù)據(jù)類型都是一樣的。3、 直接定義結(jié)構(gòu)體變量除了上述兩種方式外，我們還可以直接定義結(jié)構(gòu)體變量，其語法格如下所示：struct數(shù)據(jù)類型 成員名1;數(shù)據(jù)類型 成員名2;數(shù)據(jù)類型 成員名n; 結(jié)構(gòu)體變量名列表;例如：structint num;char name10;char sex; stu1, stu2;上述代碼同樣定義了結(jié)構(gòu)體變量st

8、u1和stu2，但采用這種方式定義的結(jié)構(gòu)體是沒有類型名稱，我們稱之為匿名結(jié)構(gòu)體。注意：結(jié)構(gòu)體類型是用戶自定義的一種數(shù)據(jù)類型，它同前面所介紹的簡單數(shù)據(jù)類型一樣，在編譯時對結(jié)構(gòu)體類型不分配空間。只有用它來定義某個變量時，才會為該結(jié)構(gòu)體變量分配結(jié)構(gòu)體類型所需大小的內(nèi)存單元。9.1.3 結(jié)構(gòu)體變量的內(nèi)存分配結(jié)構(gòu)體變量一旦被定義，系統(tǒng)就會為其分配內(nèi)存。結(jié)構(gòu)體變量占據(jù)的內(nèi)存大小是按照字節(jié)對齊的機(jī)制來分配的。字節(jié)對齊就是字節(jié)按照一定規(guī)則在空間上排列。通常情況下，字節(jié)對齊滿足兩個原則，具體如下：（1）結(jié)構(gòu)體的每個成員變量相對于結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量，是該成員變量的基本數(shù)據(jù)類型（不包括結(jié)構(gòu)體、數(shù)組等）大小的整數(shù)倍

9、，如果不夠，編譯器會在成員之間加上填充字節(jié)。接下來通過一個案例來打印出每個成員變量的地址，如例9-1所示。例9-1 1 #include <stdio.h> 2 / 直接定義結(jié)構(gòu)體變量 3 struct 4 5 char a; 6 double b; 7 int c; 8 short d; 9 s; 10 void main() 11 12 printf("成員變量a的地址：%dn", &s.a); 13 printf("成員變量b的地址：%dn", &s.b); 14 printf("成員變量c的地址：%dn&qu

10、ot;, &s.c); 15 printf("成員變量d的地址：%dn", &s.d); 16 printf("成員變量d的地址：%dn", &s+1; 17 運行結(jié)果如圖9-3所示。圖9-3 運行結(jié)果從圖9-3中可以看出，結(jié)構(gòu)體變量中成員變量的地址都被打印出來了。結(jié)構(gòu)體變量S中各成員在內(nèi)存中所占內(nèi)存如圖9-4所示。圖9-4 結(jié)構(gòu)體變量中各成員所占內(nèi)存圖接下來根據(jù)圖9-3和圖9-4來逐步分析每個成員變量的地址：l 成員變量a的地址是3703968，同時這也是結(jié)構(gòu)體變量s的首地址；l 成員變量b的地址是3703976，相對于結(jié)構(gòu)體變

11、量的首地址的偏移量是8個字節(jié)。這是因為成員變量b的基本數(shù)據(jù)類型是double型，其偏移量應(yīng)該是8（sizeof(double)）的倍數(shù)，所以a變量后面被填充了7個字節(jié)；l 成員變量c的地址是3703984，相對于結(jié)構(gòu)體變量的首地址的偏移量是16，是變量a與變量b所占內(nèi)存大小之和，正好也是4（sizeof(int)）的倍數(shù)；l 成員變量d的地址是3703988，相對于首地址的偏移量是20字節(jié)，是變量a、b、c所占內(nèi)存大小之和，正好也是2（sizeof(short)）的倍數(shù)。（2）結(jié)構(gòu)體的總大小為結(jié)構(gòu)體最寬基本類型成員大小的整數(shù)倍，如果不夠，編譯器會在最末一個成員之后加上填充字節(jié)。經(jīng)過例9-1的分

12、析，可以計算出結(jié)構(gòu)體變量s的內(nèi)存大小是22，但是這并不符合字節(jié)對齊的第二項準(zhǔn)則，下面將例9-1中的結(jié)構(gòu)體變量在內(nèi)存中的大小打印出來，如例9-2所示。例9-2 1 #include <stdio.h> 2 struct 3 4 char a; 5 double b; 6 int c; 7 short d; 8 s; 9 void main() 10 11 printf("結(jié)構(gòu)體變量s在內(nèi)存中的大?。?dn", sizeof(s); 12 運行結(jié)果如圖9-5所示。圖9-5 運行結(jié)果從圖9-5中可以看出，結(jié)構(gòu)體變量s的內(nèi)存大小為24字節(jié)，而非22字節(jié)。這是因為，結(jié)構(gòu)體

13、的總大小應(yīng)該是最寬基本類型成員大小的整數(shù)倍。成員變量中最寬基本類型的大小為8（sizeof(double)），所以d后面被填充了2個字節(jié)，結(jié)構(gòu)體變量s所占內(nèi)存大小為24字節(jié)。其內(nèi)存分配如圖9-6所示。圖9-6 結(jié)構(gòu)體s占內(nèi)存的總大小需要注意的是，如果結(jié)構(gòu)體中有構(gòu)造類型變量，如結(jié)構(gòu)體中有char類型數(shù)組成員，則其偏移量是按數(shù)組中的元素類型為基準(zhǔn)，即偏移量是1（sizeof(char)）的倍數(shù)。如果是int類型數(shù)組，則偏移量是4（sizeof(int)）的倍數(shù)。關(guān)于結(jié)構(gòu)體變量的分配，不同的編繹器有不同的分配規(guī)則，讀者了解即可，在實際應(yīng)用中可用sizeof()運算符很快捷的求出結(jié)構(gòu)體變量的大小。9.

14、1.4 結(jié)構(gòu)體變量的初始化由于結(jié)構(gòu)體變量中存儲的是一組類型不同的數(shù)據(jù)，因此，為結(jié)構(gòu)體變量初始化的過程，其實就是為結(jié)構(gòu)體中各個成員初始化的過程。根據(jù)結(jié)構(gòu)體變量定義方式的不同，結(jié)構(gòu)體變量初始化的方式可分為兩種。1、在定義結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量的同時，對結(jié)構(gòu)體變量初始化，具體示例如下：struct Studentint num;char name10;char sex;stu=20140101,"Zhang San",'M' ;上述代碼在定義結(jié)構(gòu)體變量stu的同時，就對其中的成員進(jìn)行了初始化。2、定義好結(jié)構(gòu)體類型后，對結(jié)構(gòu)體變量初始化，具體示例如下：struct

15、Studentint num;char name10;char sex;struct Student stu = 20140101,"Zhang San",'M'在上述代碼中，首先定義了一個結(jié)構(gòu)體類型Student，然后在定義結(jié)構(gòu)體變量時，為其中的成員進(jìn)行初始化。M腳下留心：初始化一部分成員變量在對結(jié)構(gòu)體初始化時，如果只初始化其中一部分成員，則要對前面的成員初始化，后面的成員可以空余，因為給成員變量賦值時，編繹器是從按成員從前往后匹配，而不是按數(shù)據(jù)類型自動去匹配。可以給一部分成員初始化，然后將各個成員打印出來，如例9-3所示。例9-3#include <

16、;stdio.h>struct Studentint num;char name10;char sex;stu = 20140101, 'M' ;void main() printf("num = %dn", stu.num);printf("name = %sn", );printf("sex = %cn", stu.sex);運行結(jié)果如圖9-7所示。圖9-7 運行結(jié)果如圖9-7所示，在結(jié)構(gòu)體變量stu中只對num和sex賦值，但在輸出所有成員的值時，M卻賦值給了name，sex沒有值。9.1.

17、5 結(jié)構(gòu)體變量的引用定義并初始化結(jié)構(gòu)體變量的目的是使用結(jié)構(gòu)體變量中的成員。在C語言中，引用結(jié)構(gòu)體變量中一個成員的方式如下所示：結(jié)構(gòu)體變量名.成員名;例如，下列的語句用于引用結(jié)構(gòu)體變量stu1中num成員：stu1.num;為了幫助大家更好地掌握結(jié)構(gòu)體變量的使用，接下來通過一個案例來輸出結(jié)構(gòu)體變量中所有成員的值，如例9-4所示。例9-4 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 struct Student 4 5 char name50; 6 int age; 7 ; 8 void main() 9 10 struct S

18、tudent s = "Zhang San", 23; 11 s.age = 24; 12 printf("%s %dn", , s.age); 13 運行結(jié)果如圖9-8所示。圖9-8 運行結(jié)果 從圖9-8中可以看出，結(jié)構(gòu)體變量中成員name和age的值被輸出了。9.2 結(jié)構(gòu)體數(shù)組一個結(jié)構(gòu)體變量可以存儲一組數(shù)據(jù)，例如一個學(xué)生的序號、姓名、性別等數(shù)據(jù)。如果有10個學(xué)生的信息需要存儲，可以采用結(jié)構(gòu)體數(shù)組。與前面講解的數(shù)組不同，結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的每個元素都是結(jié)構(gòu)體類型的，它們都是具有若干個成員的項。本節(jié)將針對結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義、引用及初始化方式進(jìn)行詳細(xì)地

19、講解。9.2.1 結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義假設(shè)一個班有20個學(xué)生，如果我們需要描述這20個學(xué)生的信息，可以定義一個長度為20的Student類型數(shù)組，與定義結(jié)構(gòu)體變量一樣，可以采用三種方式定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組stus。 1、 先定義結(jié)構(gòu)體類型，后定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組，具體示例如下：struct Studentint num;char name10;char sex;struct Student stus20;2、 在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組，具體示例如下：struct Studentint num;char name10;char sex; stus20;3、 直接定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組，具體示例如下：stru

20、ct int num;char name10;char sex; stus20;9.2.2 結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化方式與數(shù)組類似，都是通過為元素賦值的方式完成的。由于結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的每個元素都是一個結(jié)構(gòu)體變量，因此，在為每個元素賦值的時候，需要將其成員的值依次放到一對大括號中。例如，定義一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組students，該數(shù)組有3個元素，并且每個元素有num,name,sex三個成員，可以采用下列兩種方式對結(jié)構(gòu)體數(shù)組students初始化。1、先定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組類型，然后初始化結(jié)構(gòu)體數(shù)組，具體示例如下：struct Studentint num;char name10;char sex

21、;struct Student students3 = 20140101, "Zhang San",'M', 20140102, "Li Si",'W' 20140103, "Zhao Liu",'M'2、在定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組的同時，對結(jié)構(gòu)體數(shù)組初始化，具體示例如下：struct Studentint num;char name10;char sex; students3 = 20140101, "Zhang San",'M', 20140102, &qu

22、ot;Li Si",'W',20140103, "Zhao Liu",'M'當(dāng)然，使用這種方式初始化結(jié)構(gòu)體數(shù)組時，也可以不指定結(jié)構(gòu)體數(shù)組的長度，系統(tǒng)在編譯時，會自動根據(jù)初始化的值決定結(jié)構(gòu)體數(shù)組的長度。例如，下列初始化方式也是合法的。struct Studentint num;char name10;char sex; Student students = 20140101, "Zhang San",'M', 20140102, "Li Si",'W',20140

23、103, "Zhao Liu",'M'9.2.3 結(jié)構(gòu)體數(shù)組的引用結(jié)構(gòu)體數(shù)組的引用是指對結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素的引用，由于每個結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素都是一個結(jié)構(gòu)體變量，因此，結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素的引用方式與結(jié)構(gòu)體變量類似，其語法格式如下所示：數(shù)組元素名稱.成員名; 例如，要引用9.2.2小節(jié)中結(jié)構(gòu)體數(shù)組student第一個元素的num成員，可以采用下列方式：student0.num;為了幫助讀者更好地掌握結(jié)構(gòu)體數(shù)組的引用，接下來通過一個案例來輸出結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的所有成員，如例9-5所示。例9-5 1 #include <stdio.h> 2 #include <s

24、tdlib.h> 3 struct Student 4 5 char name50; 6 int studentID; 7 ; 8 void main() 9 10 struct Student s2 = "Zhang San", 20140000, "Li Si", 20140001; 11 for (int i = 0; i < 2; i+) 12 13 printf("%s %dn", , si.studentID); 14 15 運行結(jié)果如圖9-9所示。圖9-9 運行結(jié)果在例9-5中，首先定義了一個長

25、度為2的結(jié)構(gòu)體數(shù)組s，并對數(shù)組中的元素進(jìn)行了初始化。然后使用for循環(huán)，依次輸出了s0和s1中的成員值。9.3 結(jié)構(gòu)體指針變量在第6章學(xué)習(xí)指針時，指針指向的都是基本數(shù)據(jù)類型。其實，指針還可以指向結(jié)構(gòu)體，被稱為結(jié)構(gòu)體指針變量，它的用法與一般指針沒有太大差異，本節(jié)將圍繞結(jié)構(gòu)體指針變量進(jìn)行詳細(xì)講解。9.3.1 結(jié)構(gòu)體指針變量在使用結(jié)構(gòu)體指針變量之前，首先需要定義結(jié)構(gòu)體指針，結(jié)構(gòu)體指針的定義方式與一般指針類似，例如，下列語句定義了一個Student類型的指針。struct Student s = "Zhang San", 20140100, 'M', 93.5;st

26、ruct Student *p = &s;在上述代碼中，定義了一個結(jié)構(gòu)體指針p，并通過“&”將結(jié)構(gòu)體變量s的地址賦值給p，因此，p就是指向結(jié)構(gòu)體變量s的指針。當(dāng)程序中定義了一個指向結(jié)構(gòu)體變量的指針后，就可以通過“指針名à成員變量名”的方式來訪問結(jié)構(gòu)體變量中的成員，接下來通過一個案例來演示結(jié)構(gòu)體指針的用法，如例9-6所示。例9-6 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 struct Student 4 5 char name50; 6 int studentID; 7 ; 8 void main

27、() 9 10 struct Student s = "Zhang San", 20140000; 11 struct Student *p = &s; 12 printf("%s %dn", p->name, p->studentID); 13 運行結(jié)果如圖9-10所示。圖9-10 運行結(jié)果在例9-6中，首先定義了一個結(jié)構(gòu)體類型變量s，并將變量s中的成員name初始化為Zhang San，studentID 初始化為20140000。然后，定義了一個結(jié)構(gòu)體指針p，并將p指向s的地址，最后，通過p->name訪問成員name和s

28、tudentID的值。從圖9-10中可以看出，使用結(jié)構(gòu)體指針同樣可以訪問結(jié)構(gòu)體變量中的成員。9.3.2 結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針指針可以指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組，即將結(jié)構(gòu)體數(shù)組的起始地址賦給指針變量，這種指針就是結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針，例如，下面語句定義了Student結(jié)構(gòu)體的一個數(shù)組和該數(shù)組的指針。struct Student stu110,*p=&stu1;在上述代碼中，p是一個Student結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針，從定義上看，它和結(jié)構(gòu)體指針沒什么區(qū)別，只不過指向的是結(jié)構(gòu)體數(shù)組。為了幫助讀者更好地掌握結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針的用法，接下來通過一個案例來演示如何使用結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針輸出多個學(xué)生的信息，如例9-7所示。例9-7 1

29、#include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 struct student 4 5 int num; 6 char name20; 7 char sex; 8 int age; 9 stu3= 10 201401001,"Wang Ming",'M',19, 11 201401002,"Zhang Ning",'W',23, 12 201401003,"Wang Ming",'M',19; 13 void main() 14

30、 15 struct student *p; 16 printf("numttnamettsextagen "); 17 for(p=stu;p<stu+3;p+) 18 19 printf("%ldt%-12st%-2ct%4dn",p->num,p->name,p->sex,p->age); 20 21 運行結(jié)果如圖9-11所示。圖9-11 運行結(jié)果在例9-7中，第312行代碼用于初始化結(jié)構(gòu)體數(shù)組stu，在第17行代碼中，“p=stu”用于將p指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組stu的第一個元素，“p+”用于將指針指向下一個元素。第19行代

31、碼，通過“->”用于獲取某個成員的值。從圖9-11中可以看出，程序輸出了結(jié)構(gòu)體數(shù)組stu中所有元素的成員值。9.4 結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)在函數(shù)間的傳遞在函數(shù)間不僅可以傳遞簡單的變量、數(shù)組、指針等類型的數(shù)據(jù)，還可以傳遞結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)。本節(jié)將針對結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)在函數(shù)間的傳遞進(jìn)行詳細(xì)講解。9.4.1 結(jié)構(gòu)體變量作為函數(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)體變量作為函數(shù)參數(shù)的用法與普通變量類似，都需要保證調(diào)用函數(shù)的實參類型和被調(diào)用函數(shù)的形參類型相同。結(jié)構(gòu)體變量作函數(shù)參數(shù)時，也是值傳遞，被調(diào)函數(shù)中改變結(jié)構(gòu)體成員變量的值，主調(diào)函數(shù)中不受影響。如例9-8所示例9-8 1 #include <stdio.h> 2 stru

32、ct Student 3 4 char name50; 5 int studentID; 6 ; 7 void change(struct Student stu) 8 9 strcpy(stu->name, "lisi"); 10 stu.studentID = 2; 11 12 void main() 13 14 struct Student student = "Zhang San", 1 ; 15 change(student); 16 printf("name = %s studentID = %dn", studen

33、, student.studentID); 17 運行結(jié)果如圖9-12所示。圖9-12 運行結(jié)果在例9-8中，定義了一個用于改變數(shù)據(jù)的change()函數(shù)，該函數(shù)需要接收一個結(jié)構(gòu)體類型的參數(shù)。從代碼第15行可以看出，當(dāng)將結(jié)構(gòu)體變量作為參數(shù)傳遞給函數(shù)時，其傳參的方式與普通變量相同。在主調(diào)函數(shù)中調(diào)用change()函數(shù)后，主函數(shù)中結(jié)構(gòu)體中成員的值并沒有改變。9.4.2 結(jié)構(gòu)體數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)函數(shù)間不僅可以傳遞一般的結(jié)構(gòu)體變量，還可以傳遞結(jié)構(gòu)體數(shù)組。接下來通過一個案例來演示如何使用結(jié)構(gòu)體數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)傳遞數(shù)據(jù)，如例9-9所示。例9-9 1 #include <stdio.h>

34、; 2 struct Student 3 4 char name50; 5 int studentID; 6 ; 7 void printInfo(struct Student stu,int length) 8 9 for (int i = 0; i < length; i+) 10 11 printf("name: %sn", ); 12 printf("id: %inn", stui.studentID); 13 14 15 void main() 16 17 struct Student students3 = "

35、;Zhang San", 1 , 18 "Li Si",2, 19 "Wang Wu", 3 ; 20 printInfo(students, 3); 21 運行結(jié)果如圖9-13所示。圖9-13 運行結(jié)果在例9-9中，由于無法通過數(shù)組直接獲取到其長度，因此，在定義的printfInfo()函數(shù)中，需要傳遞兩個參數(shù)，其中一個是結(jié)構(gòu)體數(shù)組，另一個是數(shù)組的長度。printfInfo()函數(shù)接收到傳遞來的數(shù)組名和長度后，使用for循環(huán)，將結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的所有成員輸出。9.4.3 結(jié)構(gòu)體指針作為函數(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)體指針變量用于存放結(jié)構(gòu)體變量的首地址，所以將指針作

36、為函數(shù)參數(shù)傳遞時，其實就是傳遞結(jié)構(gòu)體變量的首地址，在被調(diào)函數(shù)中改變結(jié)構(gòu)體成員的值，那么主調(diào)函數(shù)中結(jié)構(gòu)體成員的值也會被改變。如例9-10所示。例9-10 1 #include <stdio.h> 2 struct Student 3 4 char name50; 5 int studentID; 6 ; 7 void change(struct Student* stu) 8 9 strcpy(stu->name, "lisi"); 10 stu->studentID = 2; 11 12 void main() 13 14 struct Studen

37、t student = "Zhang San", 1 ; 15 change(&student); 16 printf("name = %s studentID = %dn", , student.studentID); 17 運行結(jié)果如圖9-14所示。圖9-14 運行結(jié)果在例9-10中，定義了一個改變數(shù)據(jù)的change()函數(shù)，該函數(shù)需要接收一個結(jié)構(gòu)體指針類型的參數(shù)，由于結(jié)構(gòu)體指針作為函數(shù)參數(shù)時，需要傳遞的是結(jié)構(gòu)體變量的首地址，因此，在代碼第15行中，通過“&”運算符獲取結(jié)構(gòu)體變量student的首地址，然后將其

38、作為參數(shù)傳遞給change()函數(shù)。在change()函數(shù)中改變結(jié)構(gòu)體變量成員的值，則main()函數(shù)中的結(jié)構(gòu)體成員值也隨著改變了。9.5 union共用體共用體又叫聯(lián)合體，是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，它允許多個成員使用同一塊內(nèi)存。靈活地使用共用體可以減少程序所使用的內(nèi)存。本節(jié)將針對共用體進(jìn)行詳細(xì)地講解。9.5.1 共用體數(shù)據(jù)類型的定義在C語言中，共用體類型同結(jié)構(gòu)體類型一樣，都屬于構(gòu)造類型，它在定義上與結(jié)構(gòu)體類型十分相似，定義共用體類型的語法格式如下所示：union 共用體類型名稱 數(shù)據(jù)類型 成員名1； 數(shù)據(jù)類型 成員名2； 數(shù)據(jù)類型 成員名n;在上述語法格式中，“union”是定義共用體類型的關(guān)鍵

39、字，其后是所定義 “共用體類型名稱”，在“共用體類型名稱”下的大括號中，定義了共用體類型的成員項，每個成員是由“數(shù)據(jù)類型”和“成員名”共同組成的。例如下面這段代碼：union data int m; float x; char c; ;上述代碼定義了一個名為data的共用體類型，該類型由三個不同類型的成員組成，這些成員共享同一塊存儲空間。9.5.2 共用體變量的定義共用體變量的定義和結(jié)構(gòu)體變量的定義類似，假如要定義兩個data類型的共用體變量a和b，則可以采用下列三種方式。1、先定義共用體類型，再定義共用體變量，具體示例如下：union data int m; float x; char c;

40、union data a,b;2、在定義共用體類型的同時定義共用體變量，具體示例如下：union data int m; float x; char c;a,b;3、直接定義共用體類型變量，具體示例如下：union int m; Double x; char c;a,b; 上述三種方式都用于定義共用體變量a和b， 和結(jié)構(gòu)體變量的定義相同。&多學(xué)一招：共用體內(nèi)存分配共用體的內(nèi)存分配必須要符合兩項準(zhǔn)則，具體如下：1、 共用體的內(nèi)存必須大于或等于其成員變量中大數(shù)據(jù)類型（包括基本數(shù)據(jù)類型和數(shù)組）的大小2、共用體的內(nèi)存必須是最寬基本數(shù)據(jù)類型的整數(shù)倍，如果不是，則填充字節(jié)。接下來通過兩個共用體的內(nèi)

41、存分析來解釋上述準(zhǔn)則。（1）成員變量都是基本數(shù)據(jù)類型的共用體，具體如下union int m; float x; char c;a;共用體a的內(nèi)存大小如圖9-15所示。圖9-15 共用體a的內(nèi)存大小共用體a的內(nèi)存大小是最大數(shù)據(jù)類型所占的字節(jié)數(shù)，即int和float的大小，所以共用體a的內(nèi)存大小為4字節(jié)。（2）成員變量包含數(shù)組類型的共用體，具體如下union int m; float x; char c; char name5;b;共用體b的內(nèi)存大小如圖9-16所示。圖9-16 共用體b的內(nèi)存大小共用體b的內(nèi)存大小是按最大數(shù)據(jù)類型char name5來分配， char name5占5個字節(jié)。共用

42、體b的內(nèi)存大小還必須是最寬基本數(shù)據(jù)類型的整數(shù)倍，所以填充3個字節(jié)，共8個字節(jié)。關(guān)于共用體變量的內(nèi)存大小，讀者可以通過sizeof()來驗證。9.5.3 共用體變量的初始化和引用在共用體變量定義的同時，只能對其中一個成員的類型值進(jìn)行初始化，這與它的內(nèi)存分配也是相應(yīng)的。共用體變量初始化的方式如下所示：union 共用體類型名 共用體變量=其中一個成員的類型值從上述語法格式可以看出，盡管只能給其中一個成員賦值，但必須用大括號括起來。例如，下列語句用于對data類型的共用體變量a進(jìn)行初始化。union data a=8; 完成了共用體變量的初始化后，就可以引用共用體中的成員了，共用體變量的引用方式與結(jié)

43、構(gòu)體類似，例如，下列代碼定義了一個共用體變量a和一個共用體指針p。union data int m; float x; char c;union data a, *p=&a;如果要引用共用體變量中的m成員，則可以使用下列方式：a.m; / 引用共用體變量a中的成員m p->m / 引用共用體指針變量p所指向的變量成員m需要注意的是，雖然共用體變量的引用方式與結(jié)構(gòu)體類似，但兩者是有區(qū)別的，其主要區(qū)別是，在程序執(zhí)行的任何特定時刻，結(jié)構(gòu)體變量中的所有成員是同時駐留在該結(jié)構(gòu)體變量所占用的內(nèi)存空間中，而共用體變量僅有一個成員駐留在共用體變量所占用的內(nèi)存空間中。接下來通過一個案例來驗證，如例

44、9-11所示。例9-11 1 #include <stdio.h> 2 union Data 3 4 int i; 5 char j; 6 ; 7 void main() 8 9 union Data d;/定義了一個union 10 d.i = 15; 11 printf("d.i = %dn", d.i); 12 printf("d.j = %dn", d.j); 13 printf("d = %dn", d); 14 15 d.j = 'a' 16 printf("d.i = %dn&quo

45、t;, d.i); 17 printf("d.j = %dn", d.j); 18 printf("d = %dn", d); 19 20 printf("d.i的地址%pn", &d.i); 21 printf("d.j的地址%pn", &d.j); 22 printf("d的地址%pn", &d); 23 運行結(jié)果如圖9-17所示。圖9-17 運行結(jié)果在例9-11中，定義了一個Data類型的共用體變量d，其中包含了兩個int類型的變量i和char類型的變量j，當(dāng)將i賦

46、值為15時，則此時結(jié)構(gòu)體d中只有一個值15，取i的值、j的值和結(jié)構(gòu)體變量d的值，其實都是取對應(yīng)內(nèi)存中的同一個值。當(dāng)將j的值為字符a時，則此時d對應(yīng)的內(nèi)存中只有字符a，取i，j，d的值都是97。最后打印d、i、j的地址，三者的地址是相同的，更進(jìn)一步說明共用體變量在任何時該都只有一個成員值在內(nèi)存中。9.6 Typedef給數(shù)據(jù)類型取別名在前面章節(jié)中，講解了C語言提供的各種數(shù)據(jù)類型和用戶自己聲明的結(jié)構(gòu)體、共用體、指針類型等。除了這些數(shù)據(jù)類型，C語言還允許用戶使用typedef關(guān)鍵字為現(xiàn)有數(shù)據(jù)類型取別名。使用typedef關(guān)鍵字可以方便程序的移植，減少對硬件的依賴性。接下來將針對typedef關(guān)鍵字進(jìn)

47、行詳細(xì)地講解。使用typedef關(guān)鍵字語法格式如下：typedef 數(shù)據(jù)類型 別名;在上述語法格式中，數(shù)據(jù)類型包括基本數(shù)據(jù)類型、構(gòu)造數(shù)據(jù)類型、指針等，接下來針對這幾項進(jìn)行詳細(xì)講解。1、為基本類型取別名使用typedef關(guān)鍵字為int類型取別名，示例代碼如下：typedef int ZX;ZX i,j,k;上面的語句將int數(shù)據(jù)類型定義成ZX，則在程序中可以用ZX定義整型變量。2、為數(shù)組類型取別名使用typedef關(guān)鍵字為數(shù)組取別名，示例代碼如下：typedef char NAME10;NAME class1,class2;上面的語句定義了一個可含有10個字符的字符數(shù)組名NAME，并用NAME定

48、義了兩個字符數(shù)組class1和class2，等效于char class110和char class210。3、為結(jié)構(gòu)體取別名使用typedef關(guān)鍵字為結(jié)構(gòu)體類型Student取別名，示例代碼如下：typedef struct Student int num; char name10; char sex;STU;STU stu1; 上面的語句定義了一個Student類型的結(jié)構(gòu)體STU，STU stu1;語句等效于struct Student stu1;語句。需要注意的是，使用typedef關(guān)鍵字只是對已存在的類型取別名，而不是定義了新的類型。有時也可以用宏定義來代替typedef的功能，但是宏定

49、義是由預(yù)處理完成的，而typedef是在編譯時完成的，使用typedef更加靈活。9.7 進(jìn)階案例求學(xué)生平均成績學(xué)習(xí)完了結(jié)構(gòu)體與共用體的相關(guān)知識，接下來通過一個計算平均成績的案例來加深對結(jié)構(gòu)體的理解，具體需求如下：l 一個小組中有3個學(xué)生，每個學(xué)生修4門課程（三個學(xué)生修的課程相同）l 在程序中輸入這3個同學(xué)的4門課程成績，程序能自動計算出這4門課程的小組平均成績接下來用代碼來實現(xiàn)上述功能，如例9-12所示。例9-12 1 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 2 #include<stdio.h> 3 #include<stdlib.h> 4

50、5 typedef struct stu 6 char name20; /學(xué)生姓名 7 float score4; /4門課成績 8 STU; 9 10 void main() 11 12 int i, j; 13 float sum = 0, avg; 14 STU stu3; /定義一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組，數(shù)組中有3個元素 15 16 /從鍵盤輸入學(xué)生姓名及成績 17 for (i = 0; i < 3; i+) 18 19 printf("請輸入第%d個學(xué)生的姓名及四門課成績：n", i + 1); 20 scanf("%s", ); 21 for (j = 0; j < 4; j+) 22 scanf("%f", &stui.scorej); 23 24 25 /將3個學(xué)生的每科成績相加，然后求平均成績 26 for (j = 0; j < 4; j+) 27 28 for (i = 0; i < 3;