計算機與信息技術(shù)學(xué)院-大一上c語言programming tianmei

1第十五部分結(jié)構(gòu)體進階2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是一種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型用途：把不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個整體-------自定義數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)類型定義struct[結(jié)構(gòu)類型名]{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}；成員類型可以是基本型或構(gòu)造型struct是關(guān)鍵字,不能省略合法標(biāo)識符可省:無名結(jié)構(gòu)3例

struct

student{intnum;charname[20];charsex;intage;doublescore;charaddr[30];};namenumsexagescoreaddr4字節(jié)4字節(jié)20字節(jié)1字節(jié)8字節(jié)30字節(jié)……..結(jié)構(gòu)類型定義描述結(jié)構(gòu)的組織形式,不分配內(nèi)存例子圖解4先定義結(jié)構(gòu)類型，再定義結(jié)構(gòu)變量一般形式：struct結(jié)構(gòu)類型名{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}；struct結(jié)構(gòu)類型名變量名表列；結(jié)構(gòu)變量的定義例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;doublescore;charaddr[30];};structstudentstu1,stu2;5一般形式：struct結(jié)構(gòu)類型名{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}變量名表列；例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;doublescore;charaddr[30];}stu1,stu2;定義結(jié)構(gòu)類型的同時定義結(jié)構(gòu)變量6一般形式：struct{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}變量名表列；例struct{intnum;charname[20];charsex;intage;doublescore;charaddr[30];}stu1,stu2;用無名結(jié)構(gòu)直接定義變量只能一次直接定義結(jié)構(gòu)變量

7結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)變量概念不同類型:不分配內(nèi)存；變量:分配內(nèi)存類型:不能賦值、存取、運算;變量:可以結(jié)構(gòu)可嵌套結(jié)構(gòu)成員名與程序中變量名可相同，不會混淆結(jié)構(gòu)類型及變量的作用域與生存期同其它類型變量說明：8形式一：struct結(jié)構(gòu)類型名{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}；struct結(jié)構(gòu)類型名結(jié)構(gòu)變量={初始數(shù)據(jù)}；例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;charaddr[30];};structstudentstu1={112,“WangLin”,‘M’,19,“200BeijingRoad”};結(jié)構(gòu)變量的初始化9struct結(jié)構(gòu)類型名{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}結(jié)構(gòu)變量={初始數(shù)據(jù)}；例structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;charaddr[30];}stu1={112,“WangLin”,‘M’,19,“200BeijingRoad”};

結(jié)構(gòu)變量的初始化形式二：10struct{

類型標(biāo)識符成員名；類型標(biāo)識符成員名；

…………….}結(jié)構(gòu)變量={初始數(shù)據(jù)}；例struct{intnum;charname[20];charsex;intage;charaddr[30];}stu1={112,“WangLin”,‘M’,19,“200BeijingRoad”};

結(jié)構(gòu)變量的初始化形式三：11定義結(jié)構(gòu)類型程序里反復(fù)使用的結(jié)構(gòu)最好定義為類型

typedefstruct { doublex,y; }POINT; typedefstruct { POINTcenter; doubleradius; }CIRCLE; typedefstruct { POINTlu; POINTrd; }RECTANGLE;定義結(jié)構(gòu)成員時利用結(jié)構(gòu)標(biāo)志

structpoint { doublex,y; }; structcircle { structpointcenter; doubleradius; }; structrectangle { structpointlu; structpointrd; };12例定義為結(jié)構(gòu)類型，可以使程序更簡短清晰。例：居民身份證信息的結(jié)構(gòu)類型定義：

typedefstruct { charname[20];/*名字字符串用多長？*/ intsex; charnationality[10]; intborn_in[3]; charaddress[50]; intdate_of_issue[3]; intvalid_years; charissued_by[30]; charid_number[18]; charphoto[100][64]; }IDCARD;13無效結(jié)構(gòu)定義結(jié)構(gòu)成員不能是被描述的結(jié)構(gòu)本身。非法結(jié)構(gòu)描述的例子：

structinvalid { intn; structinvalidiv; };14結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)一個結(jié)構(gòu)占一塊連續(xù)存儲，各成員順序存放。CIRCLE對象的存儲方式。

typedefstruct { POINTcenter;doubleradius; }CIRCLE;15對齊問題結(jié)構(gòu)成員類型可不同，可能出現(xiàn)對齊問題：

structexam { charaa; intnn; doublexx; };為了效率，硬件通常規(guī)定各種基本類型數(shù)據(jù)的擺放方式。例如，通常要求兩字節(jié)表示的整數(shù)從偶數(shù)地址的單元開始存放；需要8個字節(jié)表示的雙精度數(shù)，可能要求從8（或4）的倍數(shù)地址的單元開始存放系統(tǒng)對整個結(jié)構(gòu)對象的存放也可能有起始位置要求結(jié)構(gòu)體大小，是否等于各個成員大小的和？16結(jié)構(gòu)成員可能不連續(xù)，存放位置之間可能出現(xiàn)空位（結(jié)構(gòu)中的空洞）結(jié)構(gòu)大小未必等于成員大小之和。應(yīng)該用sizeof計算結(jié)構(gòu)大小（例如動態(tài)存儲分配時）structexam的可能布局：17結(jié)構(gòu)變量的使用設(shè)有POINTpt1,pt2;CIRCLEcirc1,circl2;整體賦值同類型結(jié)構(gòu)變量可整體賦值，效果是各成員分別賦值：pt2=pt1;結(jié)構(gòu)不能做相等/不等比較成員訪問訪問結(jié)構(gòu)成員用圓點運算符（.），具有最高優(yōu)先級，自左向右結(jié)合。例子：pt2.y=pt1.y+2.4;circ1.center.x=2.07;circ1.center.y=pt1.y;18將結(jié)構(gòu)circ2所表示的圓做平移，可以寫：circ2.center.x+=2.8;circ2.center.y+=0.24;結(jié)構(gòu)成員相當(dāng)于相應(yīng)類型的變量，操作由類型決定。/*簡單示例*/intmain(){POINTpt1={2.34,3.28},pt2;CIRCLEcirc1={{3.5,2.07},1.25};doublex,y;pt2.x=8.0;pt2.y=circ1.center.y+3.44;x=pt2.x-pt1.x;y=pt2.y-pt1.y;printf("distance:%f\n",sqrt(x*x+y*y));return0;}19

結(jié)構(gòu)、數(shù)組與指針結(jié)構(gòu)可以有數(shù)組成員,也可以定義一組以結(jié)構(gòu)為元素的數(shù)組（結(jié)構(gòu)數(shù)組）例：用結(jié)構(gòu)數(shù)組重構(gòu)C程序關(guān)鍵字統(tǒng)計程序。兩種實現(xiàn)：1）兩維字符數(shù)組和計數(shù)器數(shù)組；2）用字符指針數(shù)組和計數(shù)器數(shù)組。更合理方式是用一個結(jié)構(gòu)表示與一個關(guān)鍵字有關(guān)的所有信息。為此可定義結(jié)構(gòu)類型。

typedefstruct { char*key; intcount; }KEYC;/*“關(guān)鍵字計數(shù)器”類型*/20程序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是一個KEYC數(shù)組，定義時初始化：

KEYCkeytable[32]={ "auto",0,"break",0,...... "volatile",0,"while",0 };/*初始化中也可寫嵌套的括號*/程序的主循環(huán)可寫為：

inti;... while(getident(...,s)!=-1) for(i=0;i<32;i++) if(strcmp(s,keytable[i].key)==0){ keytable[i].count++; break; }21也可以用指針方式寫：

KEYC*p;... while(getident(...,s)>0) for(p=keytable;p<keytable+32;p++) if(strcmp(s,(*p).key)==0) { (*p).count++; break; }注意(*p).key寫法，這里必須寫括號。*p.key表示的是*(p.key)，會出錯。經(jīng)常需要通過指向結(jié)構(gòu)的指針訪問被指結(jié)構(gòu)的成員。C語言為此專門提供運算符->：p->key等價于(*p).key22->具有最高優(yōu)先級（與圓點，函數(shù)調(diào)用()及數(shù)組元素訪問[]一樣），從左向右結(jié)合。 while(getident(s,...)>0) for(p=keytable;p<keytable+32;p++) if(strcmp(s,p->key)==0) { p->count++;break; }已經(jīng)討論了C語言的所有運算符，附錄A列出這些運算符：意義/優(yōu)先級/結(jié)合方式。請自己查閱。23結(jié)構(gòu)與函數(shù)結(jié)構(gòu)可作為函數(shù)參數(shù)和函數(shù)返回值。將結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳給函數(shù)有三種方式（返回值情況類似）：傳結(jié)構(gòu)成員的值，只要該成員能賦值。傳遞整個結(jié)構(gòu)的值。結(jié)構(gòu)參數(shù)。傳結(jié)構(gòu)的地址（指針）。結(jié)構(gòu)指針參數(shù)。結(jié)構(gòu)參數(shù)：實參結(jié)構(gòu)變量的值整個賦給形參，函數(shù)內(nèi)對形參的操作不會影響實參結(jié)構(gòu)指針參數(shù)：傳結(jié)構(gòu)指針允許函數(shù)對實參結(jié)構(gòu)做任何操作，包括修改?？梢员苊饨Y(jié)構(gòu)復(fù)制，若結(jié)構(gòu)很大，復(fù)制費時間，也可考慮用指針方式傳遞24處理結(jié)構(gòu)的函數(shù)例：由參數(shù)值構(gòu)造POINT類型的結(jié)構(gòu)值，函數(shù)定義：

POINTmkpoint1(doublex,doubley) { POINTtemp; temp.x=x; temp.y=y; returntemp; }返回值可賦給同類型變量。這種函數(shù)從成員值構(gòu)造結(jié)構(gòu)值，可稱為結(jié)構(gòu)值構(gòu)造函數(shù)。使用：pt1=mkpoint1(3.825,20.7);pt2=mkpoint1(pt1.x,0.0);temp隨函數(shù)結(jié)束而撤消，值返回，與局部變量的撤消無關(guān)。返回大的結(jié)構(gòu)值時需要復(fù)制大批數(shù)據(jù)25例由參數(shù)值構(gòu)造CIRCLE類型的結(jié)構(gòu)值，函數(shù)定義：

CIRCLEmkcircle(POINTc,doubler) { CIRCLEtemp; temp.center=c;temp.radius=r; returntemp; }函數(shù)有一個結(jié)構(gòu)參數(shù)。用例：circ1=mkcircle(pt1,5.254);circ2=mkcircle(circ1.center,11.7);circ3=mkcircle(mkpoint1(2.05,3.7),3.245);第三個例子：mkpoint返回POINT值，傳給mkcircle的POINT類型參數(shù)26值復(fù)制不一定合理定義計算兩個點之間距離的函數(shù)，采用結(jié)構(gòu)參數(shù)：

doubledistance(POINTp1,POINTp2) { doublex=p1.x-p2.x,y=p1.y-p2.y; returnsqrt(x*x+y*y); }復(fù)制整個結(jié)構(gòu)，語義清楚。缺點是整體復(fù)制開銷較大例：打印身份證中身份證號和姓名的函數(shù)：

voidprtIDCard0(IDCARDic){ printf("%s\n",ic.id_number); printf("%s\n\n",); }復(fù)制整個結(jié)構(gòu)，大部分復(fù)制工作沒有價值27傳遞結(jié)構(gòu)指針可考慮傳遞結(jié)構(gòu)指針，下面函數(shù)完成同樣工作： voidprtIDCard(IDCARD*icp) { printf("%s\n%s\n\n",icp->id_number,icp->name); }只復(fù)制一個指針，更合理。設(shè)idc是IDCARD變量：prtIDCard(&idc);例，打印一個身份證結(jié)構(gòu)數(shù)組中的各身份證的信息： IDCARDidcs[10000],*p; ... /*假設(shè)idcs的元素都有了值*/ for(p=idcs;p<idcs;p++) prtIDCard(p);28動態(tài)生成結(jié)構(gòu)，返回指針可采用動態(tài)存儲管理建立動態(tài)分配的結(jié)構(gòu)。下面函數(shù)建立POINT結(jié)構(gòu)，返回地址：

POINT*mkpoint2(doublex,doubley) { POINT*p; p=(POINT*)malloc(sizeof(POINT)); p->x=x;p->y=y;returnp; }調(diào)用時用指向POINT的指針接收函數(shù)返回值。

POINT*q; q=mkpoint2(2.22,1.784);29實例使用實例：

POINT*pp1,*pp2; ...... pp1=mkpoint2(2.57,3.86); pp2=mkpoint2(pp1->y+2.6,pp1->x–0.7); ....../*使用建立的結(jié)構(gòu)*/ free(pp1);free(pp2);/*最后釋放存儲*/采用動態(tài)管理優(yōu)