C語言第8章 復(fù)合數(shù)據(jù)類型

第8章復(fù)合數(shù)據(jù)類型本章主要內(nèi)容掌握結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組、結(jié)構(gòu)指針的定義和引用方法掌握結(jié)構(gòu)變量及結(jié)構(gòu)數(shù)組在函數(shù)間的傳遞規(guī)則，能夠用結(jié)構(gòu)進行鏈表的簡單操作了解聯(lián)合、位段及枚舉類型的概念、定義和引用，學(xué)會已有類型的別名定義方法。

8.1結(jié)構(gòu)類型在C語言中，結(jié)構(gòu)類型常用來處理像“記錄”、“鏈表”這樣的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，要描述一本圖書記錄，包括書號、書名、作者、出版社、出版時間和定價等數(shù)據(jù)項，可以把它們組合在一起，形成一個新的數(shù)據(jù)類型，稱為結(jié)構(gòu)類型。其中書號、書名、作者、出版社和定價等稱為結(jié)構(gòu)的成員，它們可以是不同類型的數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)類型是由不同數(shù)據(jù)類型變量組成的集合體，相當(dāng)于我們常說的記錄。結(jié)構(gòu)成員結(jié)構(gòu)記錄數(shù)據(jù)項

書號書名作者出版社定價8.1.1結(jié)構(gòu)類型的定義和存儲模式定義結(jié)構(gòu)類型包括定義結(jié)構(gòu)類型的名稱及其包含的成員。

struct

結(jié)構(gòu)標(biāo)識符

{

數(shù)據(jù)類型成員1;

數(shù)據(jù)類型成員2;...

數(shù)據(jù)類型成員n;};其中，struct是關(guān)鍵字，結(jié)構(gòu)標(biāo)識符和各成員由用戶自行命名；關(guān)鍵字struct連同其后的結(jié)構(gòu)標(biāo)識符一起稱為結(jié)構(gòu)類型名或結(jié)構(gòu)名；各成員的定義語句放在花括號中構(gòu)成復(fù)合語句，花括號后面的分號是整個定義語句的結(jié)尾。1.結(jié)構(gòu)類型的定義由于結(jié)構(gòu)類型包含的成員組合可能千差萬別，所以，結(jié)構(gòu)類型不是惟一的，不能像int、float那樣用一個固定的關(guān)鍵字來描述，而是讓用戶自己去定義結(jié)構(gòu)類型的名稱及其成員。上面提到的圖書記錄下圖所示。書號書名作者出版社定價charnumber[8]charbookname[20]charauthor[10]charpress[10]floatprice可以將該圖書記錄定義成一個名為structBook的結(jié)構(gòu)類型：

structBook{charnumber[8];charbookname[20];charauthor[10];charpress[10];floatprice;};①每個成員都必須有自己的數(shù)據(jù)類型，位置上連續(xù)的同類型的結(jié)構(gòu)成員可以出現(xiàn)在一條語句中，并共用同一個類型關(guān)鍵字。②結(jié)構(gòu)類型的成員可以是基本數(shù)據(jù)類型的變量、數(shù)組或指針，也可以是已定義結(jié)構(gòu)類型的變量、數(shù)組或指針。③結(jié)構(gòu)成員可以和程序中的其他標(biāo)識符同名，也可以和另一個結(jié)構(gòu)的成員同名。④結(jié)構(gòu)類型定義的位置，可以在函數(shù)內(nèi)部，也可以在函數(shù)外部。在函數(shù)內(nèi)部定義的結(jié)構(gòu)類型，只能在函數(shù)內(nèi)部使用；在函數(shù)外部定義的結(jié)構(gòu)類型，其有效范圍是從定義處開始，直到它所在的源程序文件結(jié)束。2.在定義結(jié)構(gòu)類型時需要注意的問題定義了結(jié)構(gòu)類型，并沒有實際分配內(nèi)存，只是規(guī)定了內(nèi)存分配模式。如果有用已定義的結(jié)構(gòu)類型定義了結(jié)構(gòu)變量或結(jié)構(gòu)數(shù)組以后，就會按這種模式分配內(nèi)存。結(jié)構(gòu)類型的內(nèi)存分配模式是：各成員按照先后順序，根據(jù)自身的數(shù)據(jù)類型占用連續(xù)的存儲單元。當(dāng)程序中定義了某種結(jié)構(gòu)類型的變量或數(shù)組后，編譯系統(tǒng)將按照該結(jié)構(gòu)的內(nèi)存分配模式為結(jié)構(gòu)變量及數(shù)組安排一片連續(xù)的存儲單元。3．結(jié)構(gòu)類型的內(nèi)存分配模式首地址數(shù)據(jù)項占用字節(jié)number[8]8字節(jié)bookname[20]20字節(jié)author[10]10字節(jié)press[10]10字節(jié)price4字節(jié)結(jié)構(gòu)類型所需要的內(nèi)存空間字節(jié)數(shù)是各成員所需空間字節(jié)數(shù)的總和，可以用sizeof(結(jié)構(gòu)類型名)來得到所需字節(jié)數(shù)。結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組或結(jié)構(gòu)指針指的是某種結(jié)構(gòu)類型的變量、數(shù)組或指針。它們既可以在定義結(jié)構(gòu)類型的同時定義，也可以先定義結(jié)構(gòu)類型，再用結(jié)構(gòu)類型名定義。8.1.2結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組和結(jié)構(gòu)指針的定義和初始化1．結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組和結(jié)構(gòu)指針的定義①直接定義在定義結(jié)構(gòu)類型的同時定義該類型的變量、數(shù)組及指針。有名結(jié)構(gòu)類型：關(guān)鍵字后帶結(jié)構(gòu)標(biāo)識符。

struct

Book{charnumber[8];charbookname[20];charauthor[10];charpress[10];floatprice;}book1,book2[2],*book3;

無名結(jié)構(gòu)類型：關(guān)鍵字struct后面不帶結(jié)構(gòu)標(biāo)識符。

struct

{charnumber[8];charbookname[20];charauthor[10];charpress[10];floatprice;}book1,book2[2],*book3;注意：（1）有名結(jié)構(gòu)類型的類型名可以多次用來定義該類型的變量、數(shù)組或指針。（2）無名結(jié)構(gòu)類型只能在定義的同時，一次性地定義該類型的變量、數(shù)組或指針。②間接定義先定義結(jié)構(gòu)類型，再用結(jié)構(gòu)類型名定義該類型的變量、數(shù)組及指針。

structBook{charnumber[8];charbookname[20];charauthor[10];charpress[10];floatprice;};/*定義結(jié)構(gòu)類型*/

structBookbook1,book2[2],*book3;

/*定義變量*/如果一個結(jié)構(gòu)的某些成員屬于另一種結(jié)構(gòu)類型，稱之為嵌套結(jié)構(gòu)。例如，將上述圖書記錄增加一個成員——出版日期，該成員是另一種結(jié)構(gòu)類型的變量ymd：structDate{intyear,month,day;}ymd;此時，可定義結(jié)構(gòu)類型structBook如下：

2．嵌套結(jié)構(gòu)structBook{charnumber[5];charbookname[10];charauthor[10];charpress[10];

structdate{int

year,month,day;}ymd;floatprice;};structBook{charnumber[5];charbookname[10];charauthor[10];charpress[10];

structDateymd;//嵌套結(jié)構(gòu)成員

floatprice;};

由于結(jié)構(gòu)類型是若干個成員組成的整體，要占用一片連續(xù)的存儲單元，因此，結(jié)構(gòu)變量的初始化形式與前面介紹的一維數(shù)組相似，只要把對應(yīng)各成員的初值放在花括號（即初值表）中。結(jié)構(gòu)數(shù)組的初始化則與二維數(shù)組相似，只要將各個元素的初值順序放在內(nèi)嵌的花括號中，當(dāng)整個數(shù)組的各個元素都有初始化數(shù)據(jù)時，內(nèi)嵌花括號也可以省略。例如：structBookbook1={"10035","計算機網(wǎng)絡(luò)","吳明","高等教育出版社",2008,10,25,18.5};//結(jié)構(gòu)變量初始化structBookbook2[2]={{"20001","操作系統(tǒng)教程","周靜文","北京大學(xué)出版社",2010,1,1,25},{"20002","石頭記","吳承恩","商務(wù)書局",2004,8,3,38.5}};//結(jié)構(gòu)數(shù)組初始化structBook*book3=book2;//結(jié)構(gòu)指針book3初始化指向結(jié)構(gòu)數(shù)組book23．結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組和結(jié)構(gòu)指針的初始化①結(jié)構(gòu)變量或結(jié)構(gòu)數(shù)組初始化后，C編譯系統(tǒng)將安排連續(xù)的存儲空間，按結(jié)構(gòu)成員的順序?qū)⒏鱾€初值置于各成員對應(yīng)的存儲單元。②在對結(jié)構(gòu)變量初始化時，不允許用逗號跳過前面的成員只給后面的成員賦初值，但可以只給前面的成員賦初值，后面未賦初值的成員自動賦0值（字符型數(shù)組賦空串）。③像數(shù)組的初始化一樣，如果結(jié)構(gòu)數(shù)組的全部元素均已在初值表中列出，或各元素的初值表都用花括號括住，也可以定義隱含尺寸的結(jié)構(gòu)數(shù)組，如：

structkey{charword[20];

intcount;}keytab[]={"auto",0,"break",0,"case",0,"char",0,"const",0,"continue",0,"unsigned",0,"void",0,"volatile",0,"white",0};其中，keytab是一個隱含尺寸數(shù)組，隱含的維界是10。④結(jié)構(gòu)指針與前面介紹的基本類型的指針相比，除了所指向的對象不同外，在存儲形式和使用形式上并沒有差別。因此，可以通過用結(jié)構(gòu)變量的首地址或結(jié)構(gòu)數(shù)組的數(shù)組名作它的初值，從而使它指向?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)變量或結(jié)構(gòu)數(shù)組。幾點說明：由于結(jié)構(gòu)變量包含若干不同類型的成員，而結(jié)構(gòu)數(shù)組既包含數(shù)組元素，每個元素又包含不同的成員，因此，訪問或引用結(jié)構(gòu)變量或結(jié)構(gòu)數(shù)組元素的某個成員，必須指明該成員屬于哪一個結(jié)構(gòu)變量或數(shù)組元素。

C語言提供了兩種訪問結(jié)構(gòu)成員的運算符：“.”和“->”，它們都是二元運算符，和“()”、“[]”一起處于最高優(yōu)先級，結(jié)合性均為從左至右。

①“.”運算符（俗稱點運算符）適合于用結(jié)構(gòu)變量或結(jié)構(gòu)數(shù)組元素訪問其成員。②“->”運算符適合于用結(jié)構(gòu)數(shù)組或結(jié)構(gòu)指針訪問其成員。8.1.3訪問結(jié)構(gòu)變量和結(jié)構(gòu)數(shù)組的成員1．訪問結(jié)構(gòu)成員運算符若已定義了一個結(jié)構(gòu)變量或結(jié)構(gòu)數(shù)組及指向它們的指針，要訪問其成員，可以使用以下三種形式：①結(jié)構(gòu)變量.成員名或結(jié)構(gòu)數(shù)組元素.成員名②結(jié)構(gòu)指針->成員名或結(jié)構(gòu)數(shù)組->成員名③(*結(jié)構(gòu)指針).成員名最后一種形式中的“(*結(jié)構(gòu)指針名)”實際上是一種等價的結(jié)構(gòu)變量名或結(jié)構(gòu)數(shù)組元素，因此，要用“.”來訪問。若結(jié)構(gòu)成員是內(nèi)嵌的結(jié)構(gòu)時，必須用若干個“.”或“->”來順序逐層定位到最里層的成員。2．訪問結(jié)構(gòu)成員的方法若定義如下結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組和結(jié)構(gòu)指針：

struct

st{charstr[5],s[10];

inta;

struct

{charc;floatw;}d;}

struct

stx,y[10],*px=&x,*py=y;

則訪問結(jié)構(gòu)成員（包括變量、數(shù)組、指針和內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)）的各種形式列于下表。結(jié)構(gòu)變量結(jié)構(gòu)數(shù)組元素結(jié)構(gòu)數(shù)組或指針成員str[i]x.str[i](*px).str[i]y[j].str[i]py[j].str[i]px->str[i](y+j)->str[i](py+j)->str[i]成員str首地址x.str(*px).stry[j].strpy[j].strpx->str(y+j)->str(py+j)->str成員str[i]地址&x.str[i]&(*px).str[i]&y[j].str[i]&py[j].str[i]&px->str[i]&(y+j)->str[i]&(py+j)->str[i]成員ax.a(*px).ay[j].apy[j].apx->a(y+j)->a(py+j)->a成員a地址&x.a&(*px).a&y[j].a&py[j].a&px->a&(py+j)->a&(y+j)->a成員cx.d.c(*px).d.cy[j].d.cpy[j].d.c(py+j)->d.c(y+j)->d.cy[j].d.c成員c地址&x.d.c&px->d.c&(*px).d.c&y[j].d.c&py[j].d.cpx->d.c&(py+j)->d.c&(y+j)->d.c

C語言允許用一個結(jié)構(gòu)變量對另一個同類型的結(jié)構(gòu)變量整體賦值，例如：

struct

stx1,x2={"101","abcd",28,'n',45.8};x1=x2;

這時，結(jié)構(gòu)變量x2的各個成員分別對同類型結(jié)構(gòu)變量x1的對應(yīng)成員賦值。除此之外，C語言不允許對結(jié)構(gòu)變量名直接進行賦值、輸入和輸出，只能對它的每個成員賦值、輸入和輸出。也就是說，要將結(jié)構(gòu)變量的成員作為相對獨立的個體對待。8.1.4結(jié)構(gòu)變量、結(jié)構(gòu)數(shù)組和結(jié)構(gòu)指針的賦值、輸入和輸出

#include<stdio.h>#include<string.h>

struct

st{charstr[5],s[10];

inta;

struct

{charc;floatw;}d;//定義嵌套結(jié)構(gòu)類型

};voidmain(){struct

stx1,x2;gets(x1.str);gets(x1.s);x1.a=34,x1.d.c='F',x1.d.w=23.5f;x2=x1;//兩個同類型結(jié)構(gòu)變量之間的賦值

printf("%4s%-5s%3d%c%.2f\n",x2.str,x2.s,x2.a,x2.d.c,x2.d.w);}

【例】結(jié)構(gòu)變量的賦值、輸入和輸出。

#include<stdio.h>#include<string.h>

struct

st{charstr[5],s[10];

inta;

struct

{charc;floatw;}d;};【例】結(jié)構(gòu)數(shù)組的賦值、輸入和輸出。voidmain(){inti;

struct

stx[3];for(i=0;i<2;i++){printf("Input2strings:\n");

scanf("%s%*c",x[i].str);

scanf("%s",x[i].s);

printf("Inputint/char/floatdata:\n");

scanf("%d%*c",&x[i].a);

scanf("%c",&x[i].d.c);scanf("%f",&x[i].d.w);

}x[2]=x[0];

for(i=0;i<3;i++)printf("%5s%-9s%3d%c%.2f\n",x[i].str,x[i].s,x[i].a,x[i].d.c,x[i].d.w);}結(jié)構(gòu)類型的數(shù)據(jù)也可以在函數(shù)間傳遞，傳遞的方式也有參數(shù)傳遞、函數(shù)返回值和全局結(jié)構(gòu)三種。全局結(jié)構(gòu)在函數(shù)外定義，可提供各個函數(shù)共享，但不提倡使用，下面僅介紹前兩種傳遞方式。8.2結(jié)構(gòu)在函數(shù)間的傳遞在參數(shù)傳遞方式下，可以通過傳遞結(jié)構(gòu)成員、傳遞結(jié)構(gòu)變量和結(jié)構(gòu)數(shù)組，還可以通過結(jié)構(gòu)指針來傳遞數(shù)據(jù)。采用參數(shù)傳遞方式時，最好定義一個全局結(jié)構(gòu)類型（即外部定義），以保證實參和形參類型一致。（1）結(jié)構(gòu)變量的整體傳遞如果調(diào)用函數(shù)要將結(jié)構(gòu)變量整體傳遞給被調(diào)用函數(shù)，可以采用以下三種形式：①實參和形參都是同類型的結(jié)構(gòu)變量名②實參是結(jié)構(gòu)變量的地址，形參是同結(jié)構(gòu)類型的指針③實參和形參都是同結(jié)構(gòu)類型的指針1．參數(shù)傳遞方式

#include<stdio.h>#include<string.h>

structsample//定義全局結(jié)構(gòu)類型

{int

a,b;charch[10];};voidfun(structsampleparm)//形參為結(jié)構(gòu)變量

{parm.a*=parm.b;parm.ch[2]='x';

printf("Sub:a=%d,ch=%s\n",parm.a,parm.ch);}

main(void){structsamplearg={100,10,"ABCD"};

fun(arg);//結(jié)構(gòu)變量的傳遞

printf("Main:a=%d,ch=%s\n",arg.a,arg.ch);}【例】定義一個結(jié)構(gòu)變量，其成員包括兩個整數(shù)a和b及一個字符串ch。主程序?qū)⒃摻Y(jié)構(gòu)變量傳遞給自定義函數(shù)fun()，fun()函數(shù)計算a*b并保存在a中，同時將字符串ch中第3個字符替換為'x'，最后輸出處理結(jié)果。

#include<stdio.h>#include<string.h>

structsample{int

a,b;charch[10];};voidfun(structsample*p)//形參為結(jié)構(gòu)指針

{p->a*=p->b;p->ch[2]='x';

printf("Sub:a=%d,ch=%s\n",p->a,p->ch);}

main(void){structsamplearg={100,10,"ABCD"};

fun(&arg);//結(jié)構(gòu)指針的傳遞

printf("Main:a=%d,ch=%s\n",arg.a,arg.ch);}【例】用結(jié)構(gòu)指針來傳遞結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)，修改前例。（2）結(jié)構(gòu)數(shù)組的傳遞如果調(diào)用程序要將結(jié)構(gòu)數(shù)組傳遞被調(diào)用函數(shù)，則可以用以下兩種形式：①實參是結(jié)構(gòu)數(shù)組名，形參是同類型的結(jié)構(gòu)數(shù)組名或結(jié)構(gòu)指針。②實參和形參都是同類型的結(jié)構(gòu)指針。

【例】

建立一個通訊錄：input()用于輸入通訊錄數(shù)據(jù)，display()用于輸出通訊錄，main()函數(shù)向input()和display()函數(shù)傳遞結(jié)構(gòu)數(shù)組，用于函數(shù)間的數(shù)據(jù)傳遞。

#include<stdio.h>#defineMAX3

structTXL{charname[10];charmobile[12];charphone[12];};voidinput(structTXLp[])//通信錄輸入：結(jié)構(gòu)數(shù)組作形參

{inti;for(i=0;i<MAX;i++){printf("Name?");

gets(p[i].name);

printf("Mobile?");

scanf("%s%*c",p[i].mobile);//%*c用于抑制輸入的回車符

printf("Phone?");

scanf("%s%*c",p[i].phone);//%*c用于抑制輸入的回車符

}}voiddisplay(structTXL*p)//通信錄輸出：結(jié)構(gòu)指針作形參

{inti;for(i=0;i<MAX;i++,p++)printf("%-10s%-12s%-12s\n",p->name,p->mobile,p->phone);}voidmain(){structTXLtx[MAX];

input(tx);//傳遞結(jié)構(gòu)數(shù)組

printf("NameMobilePhone\n");

display(tx);//傳遞結(jié)構(gòu)數(shù)組

}由于結(jié)構(gòu)的單個成員可能是變量、數(shù)組、結(jié)構(gòu)等各種可能，因此，單個結(jié)構(gòu)成員傳遞時，必須區(qū)別對待。根據(jù)上一章和本章的討論，可以得到如下結(jié)論：如果傳遞的成員是變量，則可以用變量名或變量地址傳遞；如果傳遞的成員是一維數(shù)組、二維數(shù)組或指針數(shù)組，則分別采用指針、行指針或二級指針傳遞；如果傳遞的成員是另一個結(jié)構(gòu)，則通常采用指針傳遞。（3）單個結(jié)構(gòu)成員的傳遞【例】假設(shè)學(xué)生的三門課成績已保存在一個結(jié)構(gòu)數(shù)組中，要求用自定義函數(shù)計算并返回每個學(xué)生三門課的總分。用score數(shù)組存放三門課成績，并將score作為結(jié)構(gòu)的一個成員被傳遞，此時，用作計算總分的函數(shù)add()只要用指針接收score的首地址即可。

#include<stdio.h>#defineMAX3

structSTUD//定義全局結(jié)構(gòu)類型

{charname[10];intscore[3];inttotal;};

int

add(int*x)//計算并返回總分

{ints=x[0],i;

for(i=1;i<3;i++)s+=x[i];returns; }voidmain(){structSTUDstudent[MAX];//定義結(jié)構(gòu)數(shù)組

inti;for(i=0;i<MAX;i++){printf("Name：");

scanf("%s",student[i].name);//輸入姓名

printf("3course'sScore：");scanf("%d%d%d",&student[i].score[0],&student[i].score[1],&student[i].score[2]);//輸入三門課成績

student[i].total=add(student[i].score);//結(jié)構(gòu)成員的傳遞

}

printf("輸出姓名成績及總分\n");

for(i=0;i<MAX;i++)printf("%-9s%d%d

%d%d\n",student[i].name,

student[i].score[0],student[i].score[1],

student[i].score[2],student[i].total);}被調(diào)用函數(shù)可以通過返回一個結(jié)構(gòu)變量或一個結(jié)構(gòu)指針的方式向調(diào)用函數(shù)傳遞結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)。返回結(jié)構(gòu)變量的函數(shù)稱為結(jié)構(gòu)型函數(shù)，返回結(jié)構(gòu)指針的函數(shù)稱為結(jié)構(gòu)指針型函數(shù)。（1）結(jié)構(gòu)型函數(shù)的返回值定義或說明結(jié)構(gòu)型函數(shù)的一般形式為：

struct

結(jié)構(gòu)標(biāo)識符函數(shù)名(形參表)例如，

structSTUDfunction(int

x,inty){……}就定義了一個structSTUD結(jié)構(gòu)類型的函數(shù)，它可以將一個結(jié)構(gòu)變量返回到調(diào)用函數(shù)。2．返回值方式

#include<stdio.h>#include<ctype.h>

structsample{intnum;charcolor;chartype;}car[]={101,'G','C',210,'Y','M',105,'R','L',220,'B','C',308,'W','M',0,'\0','\0'};

structsamplefind(intn)//結(jié)構(gòu)型函數(shù)：按編號查找

{inti;for(i=0;car[i].num!=0;i++)if(car[i].num==n)break;

return(car[i]);}【例8】一個汽車檔案中包括汽車的編號、顏色和型號。輸入一個汽車編號，由find()函數(shù)進行查找，根據(jù)查找結(jié)果輸出查找到汽車的信息。voidmain(){intnumber;charch='y';

structsampleresult;

while(toupper(ch)=='Y')//允許反復(fù)查找{printf("輸入編號:");

scanf("%d",&number);result=find(number);//接收結(jié)構(gòu)型函數(shù)返回的結(jié)構(gòu)變量

if(result.num!=0){printf("編號:%d",result.num);

printf("顏色:%c",result.color);

printf("型號:%c\n",result.type);}else

printf("所找編號不存在！\n");

printf("是否繼續(xù)查找(Y/N)?");

scanf("%*c%c",&ch);}}定義或說明結(jié)構(gòu)指針型函數(shù)的一般形式為：

struct

結(jié)構(gòu)名*函數(shù)名(形參表)例如，

structSTUD*function(int

x,inty){……}

定義了一個結(jié)構(gòu)指針型函數(shù)function()，它可以將一個結(jié)構(gòu)指針返回到調(diào)用函數(shù)。（2）結(jié)構(gòu)指針型函數(shù)的返回值【例】將上例程序中的結(jié)構(gòu)型函數(shù)也可以改用結(jié)構(gòu)指針型函數(shù)。

#include<stdio.h>#include<ctype.h>

structsample{intnum;charcolor;chartype;}car[]={101,'G','C',210,'Y','M',105,'R','L',220,'B','C',308,'W','M',0,'\0','\0'};

structsample*find(intn)//結(jié)構(gòu)指針型函數(shù)：按編號查找

{inti;for(i=0;car[i].num!=0;i++)if(car[i].num==n)break;

return(&car[i]);}

voidmain(){intnumber;charch='y';

structsample*result;

while(toupper(ch)=='Y') {printf("輸入編號:");

scanf("%d",&number);result=find(number);//接收指針型函數(shù)返回的指針

if(result->num!=0){printf("編號:%d",result->num);

printf("顏色:%c",result->color);

printf("型號:%c\n",result->type);}else

printf("所找編號不存在！\n");

printf("是否繼續(xù)查找(Y/N)?");

scanf("%*c%c",&ch);}}如果一個結(jié)構(gòu)的某些成員與該結(jié)構(gòu)屬于同一類型，稱為遞歸結(jié)構(gòu)，也叫自嵌套結(jié)構(gòu)。實踐中用得最多的遞歸結(jié)構(gòu)是：結(jié)構(gòu)的一個成員是指向本結(jié)構(gòu)類型的指針。例如：

structnode{intdata;

structnode*next;};是一個描述節(jié)點的結(jié)構(gòu)，由數(shù)據(jù)域和指針域兩部分組成，數(shù)據(jù)域用于存放數(shù)據(jù)，指針域用于存放指向下一個節(jié)點的地址。8.3遞歸結(jié)構(gòu)和內(nèi)存動態(tài)分配的綜合應(yīng)用——鏈表的操作8.3.1遞歸結(jié)構(gòu)和鏈表的概念1．遞歸結(jié)構(gòu)鏈表是一種很有用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如，操作系統(tǒng)使用鏈表結(jié)構(gòu)來將磁盤上若干不連續(xù)的存儲區(qū)鏈接成一片邏輯上連續(xù)的區(qū)域，以便存放較大的文件。單向鏈表是一種最簡單的鏈表，它由若干個節(jié)點首尾相接而成，每個節(jié)點都有數(shù)據(jù)域data和指針域next，如圖所示。2．鏈表的概念頭節(jié)點datanextdatanextdatanextdatanextdataNULL節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3尾節(jié)點單向鏈表中的節(jié)點可用上述遞歸結(jié)構(gòu)來描述。通過指針將各個節(jié)點鏈接起來，就構(gòu)成單向鏈表。根據(jù)各節(jié)點內(nèi)存空間的分配方式，單向鏈表有靜態(tài)鏈表和動態(tài)鏈表之分。靜態(tài)鏈表各個節(jié)點所需的存儲空間是在編譯時安排好的，每個節(jié)點都有自己的名字。例如，下面的定義和語句可以描述一個含三個節(jié)點的靜態(tài)單向鏈表：

structnode{intn;

structnode*next;}a,b,c,*p=&a;

a.next=&b;//或p->next=&b;或(*p).next=&b;

b.next=&c;//或p->next->next=&c;或(*(*p).next).next=&c;

c.next=NULL//或c.next=0;或c.next='\0';在該鏈表中，a為頭節(jié)點，b為中間節(jié)點，c為尾節(jié)點，a、b、c首尾相接。（1）靜態(tài)鏈表動態(tài)鏈表各個節(jié)點所需要的存儲空間是在程序運行時用動態(tài)內(nèi)存分配的方式獲得的，每個節(jié)點都沒有名字，對鏈表的操作只能通過指針進行。下面介紹內(nèi)存的動態(tài)分配方法，然后介紹動態(tài)鏈表的基本操作。（2）動態(tài)鏈表

C語言主要用兩種方法使用內(nèi)存，一種是由編譯系統(tǒng)分配，是在編譯時進行的；另一種是動態(tài)分配，是程序運行時進行的。動態(tài)分配的存儲區(qū)稱為堆區(qū)，由用戶在程序中通過動態(tài)分配獲取。使用動態(tài)內(nèi)存分配的優(yōu)點：一是可以更有效地使用內(nèi)存；二是同一段內(nèi)存可作為不同的用途，使用時申請，使用結(jié)束就釋放；三是建立鏈表等動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。8.3.2內(nèi)存的動態(tài)分配1．內(nèi)存動態(tài)分配的含義①要確切地規(guī)定需要多少內(nèi)存空間，以避免存儲空間的浪費，也可多為其他數(shù)據(jù)留有空間。②利用C編譯系統(tǒng)提供的內(nèi)存動態(tài)分配函數(shù)來分配所需要的存儲空間。③使指針指向獲得的內(nèi)存空間，以便用指針在該空間內(nèi)實施運算或操作。④當(dāng)動態(tài)內(nèi)存用完之后，及時釋放這一空間。如果不釋放獲得的存儲空間，則可能把堆上的內(nèi)存用盡，導(dǎo)致動態(tài)內(nèi)存分配錯誤。2．動態(tài)內(nèi)存分配的步驟

C編譯系統(tǒng)提供了四個內(nèi)存動態(tài)分配函數(shù)：calloc()和malloc()用于動態(tài)申請內(nèi)存空間；realloc()用于重新改變已分配的動態(tài)內(nèi)存的大??；free()用于釋放不再使用的動態(tài)內(nèi)存。這四個函數(shù)被定義在標(biāo)題文件stdlib.h中。在程序設(shè)計實踐中常用的是malloc()函數(shù)和free()函數(shù)。

（1）malloc()函數(shù)

malloc()函數(shù)的調(diào)用格式為：

void*malloc(size)

這是一個指針型函數(shù)，用來按字節(jié)數(shù)申請內(nèi)存分配。其中，參數(shù)size為unsignedint型，表示申請的字節(jié)數(shù)。如果申請成功，函數(shù)返回一個void型的指針，否則返回NULL指針。

void型指針表示該地址并未指明存放何種類型的數(shù)據(jù)，具體到特定問題的使用時，再通過強制類型轉(zhuǎn)換將該地址轉(zhuǎn)換成某種類型存儲單元的地址。3．內(nèi)存動態(tài)分配函數(shù)free()函數(shù)的調(diào)用格式為：

voidfree(p)這是一個無返回值的函數(shù)，用來釋放以p為起始地址的動態(tài)內(nèi)存區(qū)。（2）free()函數(shù)【例】編制程序利用動態(tài)內(nèi)存分配存放N個整數(shù)的一維數(shù)組，N的值在程序運行過程中指定，然后從鍵盤輸入任意N個整數(shù)存入該數(shù)組中，并計算其各個元素的平方和。

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>voidmain() {int

N,s,i,*p;

printf("輸入數(shù)據(jù)的個數(shù)：");

scanf("%d",&N);

if((p=(int*)malloc(N*sizeof(int)))==NULL)//動態(tài)內(nèi)存申請

{printf("動態(tài)內(nèi)存分配失敗.\n");exit(1);//結(jié)束程序運行

}

printf("輸入%d個整數(shù):\n",N);

for(i=0;i<N;i++)

scanf("%d",p+i);s=0;

for(i=0;i<N;i++)s=s+*(p+i)*(*(p+i));//用指針操作動態(tài)內(nèi)存

printf("該%d個數(shù)的平方和：%d\n",N,s);

free(p);//釋放動態(tài)內(nèi)存

}動態(tài)鏈表的主要操作包括建立鏈表、刪除節(jié)點、插入節(jié)點和鏈表的輸出等。8.3.3動態(tài)鏈表的基本操作建立鏈表需要設(shè)置三個指針，h指向鏈表的頭節(jié)點（空節(jié)點：數(shù)據(jù)域為空），p指向尾節(jié)點，q指向當(dāng)前節(jié)點，如圖所示。1．建立鏈表……

nextdatanextdataNULL↑h（頭節(jié)點）↑q（當(dāng)前節(jié)點）↑p（新建尾節(jié)點）鏈表工作指針示意圖創(chuàng)建鏈表的基本過程是：先申請一個頭節(jié)點，然后依次申請新節(jié)點，并鏈接在前一個節(jié)點后，最后申請的新節(jié)點為鏈表尾。算法步驟如下：①通過動態(tài)內(nèi)存分配申請一段存儲空間，將起始地址存放在指針h中，h節(jié)點數(shù)據(jù)域為空，專門存放頭節(jié)點首地址，并作為函數(shù)返回值。由于此時鏈表只有一個節(jié)點，因此它既是頭節(jié)點h，也是當(dāng)前節(jié)點q，又是尾節(jié)點p；②輸入一個整數(shù)a；③若a不為0，則進入④；否則，進入⑥；④申請一個新節(jié)點p，其data域存放整數(shù)a，并通過將其首地址存入q節(jié)點的next域，使之被鏈接在當(dāng)前節(jié)點q之后變成新的尾節(jié)點。再將p節(jié)點首地址存入指針q，使q成為新的當(dāng)前節(jié)點。⑤繼續(xù)輸入下一個整數(shù)a，返回③；⑥結(jié)束循環(huán)，并在p節(jié)點的next域存放NULL，作為鏈表結(jié)束標(biāo)記；⑦將鏈表的頭指針h返回調(diào)用函數(shù)?！纠縿?chuàng)建一個鏈表，其每個節(jié)點存放一個非0整數(shù)，若輸入0，則創(chuàng)建完畢。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>

structnode{intdata;

structnode*next;};

structnode*creatlist(){structnode*h,*p,*q;

inta;h=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));//頭節(jié)點數(shù)據(jù)域為空

p=q=h;//h指向頭節(jié)點，q指向當(dāng)前節(jié)點，p指向尾節(jié)點

scanf("%d",&a);while(a!=0){p=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));//產(chǎn)生新節(jié)點pp->data=a;//a存入p節(jié)點數(shù)據(jù)域

q->next=p;//將p節(jié)點鏈接在當(dāng)前節(jié)點q之后，成為新的尾節(jié)點

q=p;//q為新的當(dāng)前節(jié)點

scanf("%d",&a);}p->next=NULL;//鏈表尾

returnh;//返回頭節(jié)點首地址

}voidmain(){structnode*head;head=creatlist();}算法步驟如下：①根據(jù)調(diào)用程序傳遞來的鏈表首地址找到該鏈表的頭節(jié)點，將頭節(jié)點作為當(dāng)前節(jié)點，取其next域中的地址存入指針p；②若p不是NULL，則進入③；否則，進入④；③輸出節(jié)點p的data域數(shù)據(jù)，并將該節(jié)點next域中的地址存入指針p，返回②；④返回調(diào)用函數(shù)。

2．輸出鏈表輸出鏈表的基本過程是：從頭節(jié)點開始，順序查找鏈表中的各個節(jié)點，并輸出各節(jié)點數(shù)據(jù)域中的數(shù)據(jù)，直到鏈表尾節(jié)點為止。【例】輸出上例創(chuàng)建的鏈表。voidprintlist(structnode*h){structnode*p;p=h->next;//將頭節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，取其next域中的地址存入pwhile(p!=NULL)//循環(huán)到尾節(jié)點

{printf("->%d",p->data);p=p->next;//取當(dāng)前節(jié)點next域中的地址存入p}

printf("\n");}voidmain(){structnode*head;head=creatlist();

printlist(head);}刪除鏈表節(jié)點實質(zhì)上是將待刪除節(jié)點的后繼節(jié)點直接鏈接到它的前驅(qū)節(jié)點上。為此，首先要找到待刪除的節(jié)點p及其前驅(qū)節(jié)點q，然后將p節(jié)點next域中的地址存入q節(jié)點的next域，并釋放p節(jié)點所占的存儲空間。3．刪除鏈表節(jié)點【例】刪除鏈表中的某個節(jié)點。查找節(jié)點p的算法步驟為：①從鏈表頭開始，將頭節(jié)點作為當(dāng)前節(jié)點，將其next域中的地址存入指針p，q為p的前驅(qū)節(jié)點。如果當(dāng)前節(jié)點不是鏈表末尾，其data域值也不是要查找的x，則進入下一步；②循環(huán)順序移動q和p指針，保證q指針在前，p指針在后。直到已達鏈表末尾或已找到其data域值為x的p節(jié)點，退出循環(huán)；③如果已到鏈表末尾仍未找到x，就返回NULL指針；如果已找到滿足條件的p節(jié)點，就返回q，即待刪除節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點的指針。

structnode*find(structnode*h,intx)//查找數(shù)據(jù)域為x的節(jié)點

{structnode*p,*q;p=h->next;//將頭節(jié)點為當(dāng)前節(jié)點，取其next域中的地址存入pq=h;while(p!=NULL&&p->data!=x){q=p;p=p->next;}if(p==NULL)q=NULL;//未找到待刪節(jié)點，返回NULLreturnq;//返回待刪節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點首地址

}刪除節(jié)點p的算法步驟為：①如果頭節(jié)點指針域為NULL，顯示“鏈表為空.”，并返回0；否則，調(diào)用查找函數(shù)find()；②若查找函數(shù)find()的返回值q為NULL，則顯示“未找到待刪節(jié)點.”，并返回0；否則，由q節(jié)點找到待刪節(jié)點p，并將待刪節(jié)點p的后繼節(jié)點連接到節(jié)點q的后面，并在釋放p節(jié)點所占的內(nèi)存空間后返回1，如圖所示?！?/p>

nextdatanextdatanextdatanext…↑h（頭節(jié)點）↑q（當(dāng)前節(jié)點）↑p（刪除節(jié)點）刪除鏈表中節(jié)點工作示意圖

int

del(structnode*h,intx)//刪除數(shù)據(jù)域為x的節(jié)點

{structnode*p,*q;if(h->next==NULL){printf("鏈表為空.\n");return0;}q=find(h,x);if(q!=NULL)//待刪除的節(jié)點是否存在

{p=q->next;//p為待刪節(jié)點

q->next=p->next;//將p的后繼節(jié)點作為q節(jié)點的后繼節(jié)點

free(p);//刪除節(jié)點p并釋放它占用的內(nèi)存空間

return1;}else{printf("未找到待刪節(jié)點.\n");return0;}}voidmain(){structnode*head;

intn;head=creatlist();

printlist(head);

printf("輸入待刪節(jié)點的值：");

scanf("%d",&n);

del(head,n);

printlist(head);}算法過程：①申請動態(tài)內(nèi)存存放要插入的節(jié)點s；②從鏈表的頭節(jié)點開始（將q指向頭節(jié)點，p指向下一節(jié)點），不斷順序移動指針q和p，保證q節(jié)點在前，p節(jié)點緊隨其后，直到找到某一節(jié)點p，它要么已到鏈表末尾，要么其data域值已小于x，該節(jié)點就是s節(jié)點的后繼節(jié)點；③將p節(jié)點首地址存入s節(jié)點的next域，將s節(jié)點的首地址存入q節(jié)點的next域。4．在鏈表中插入節(jié)點在鏈表中插入節(jié)點，首先要找到待插節(jié)點的位置p，然后申請新節(jié)點存儲空間，并將新節(jié)點作為p節(jié)點的前驅(qū)節(jié)點，就可以p節(jié)點之前插入新節(jié)點。【例】假設(shè)有一個鏈表，其中各節(jié)點data域中的數(shù)據(jù)已按從大到小的順序排列，要將某個data域值為x的節(jié)點s插入適當(dāng)?shù)奈恢谩！?/p>

nextdatanextdatanextdatanext…↑h（頭節(jié)點）↑q節(jié)點↑p節(jié)點s（插入節(jié)點）鏈表中插入節(jié)點工作示意圖#include<stdio.h>//文件包含說明#include<stdlib.h>//文件包含說明structnode//鏈表結(jié)構(gòu)說明

{intdata;

structnode*next;};structnode*creatlist();//以下為函數(shù)說明voidprintlist();structnode*find();intdel();voidinsert(); voidmain()//主函數(shù)

{structnode*head;

intn;head=creatlist();//創(chuàng)建鏈表

printlist(head);//輸出鏈表

printf("輸入待刪節(jié)點的值：");

scanf("%d",&n);

del(head,n);//刪除鏈表中的節(jié)點

printlist(head);

printf("輸入待插入節(jié)點的值：");

scanf("%d",&n);

insert(head,n);//在鏈表中插入節(jié)點

printlist(head);}voidinsert(structnode*h,intx){structnode*p,*q,*s;s=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));

s->data=x;q=h;p=h->next;

while(p!=NULL&&x<p->data){q=p;p=p->next;}s->next=p;q->next=s;}

鏈表頭指針hdatanextdatanextdatanextdatanext鏈表頭節(jié)點鏈表尾節(jié)點單向循環(huán)鏈表示意圖【例】單向循環(huán)鏈表是鏈頭和鏈尾相接的一種鏈表，如圖所示。編一個程序創(chuàng)建具有N個節(jié)點的單向循環(huán)鏈表，并計算該鏈表中每3個相鄰節(jié)點數(shù)據(jù)域中數(shù)值的和，從中找出最小值。

#include<stdlib.h>#defineN8

structnode{intdata;

structnode*next;};main(){structnode*h,*p,*q;

inti,m,m3;/*建立N個節(jié)點的單向循環(huán)鏈表*/p=q=h=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));for(i=0;i<N;i++){printf("Inputdata:");

scanf("%d",&p->data);//建立當(dāng)前節(jié)點數(shù)據(jù)域

p=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));if(i==(N-1))continue;q->next=p;//保存下一節(jié)點首地址

q=p;}

/*鏈頭和鏈尾相接，形成單向循環(huán)鏈表*/q->next=h;/*p指向鏈頭*/p=h;

/*計算每三個相鄰節(jié)點數(shù)據(jù)值之和，尋找最小值，直至回到鏈頭*/m3=p->data+p->next->data+p->next->next->data;printf("%d\t",m3);//輸出前三個節(jié)點數(shù)據(jù)之和

for(p=p->next;p!=h;p=p->next){m=p->data+p->next->data+p->next->next->data;

printf("%d\t",m);//輸出相鄰三個節(jié)點數(shù)據(jù)之和

if(m3>m)m3=m;}

printf("MIN=%d\n",m3);//輸出最小值}聯(lián)合類型是一種特殊的結(jié)構(gòu)類型，它的最大特點是所有成員共享同一存儲單元。8.4聯(lián)合類型本節(jié)內(nèi)容自學(xué)。8.5位運算和位段結(jié)構(gòu)類型所謂位運算，是對字節(jié)或字節(jié)內(nèi)部的二進制位進行測試、設(shè)置、移位或邏輯運算。本節(jié)內(nèi)容自學(xué)。枚舉類型是列枚舉元素的集合，其中，每個枚舉元素代表一個值。如果一個變量只有有限幾種可能的值，就可以將它定義成枚舉類型變量。所謂“枚舉”是將變量的值一一列舉出來，變量的值只限于列舉值的范圍內(nèi)。因此，枚舉可以看成是C語言中定義符號常量的第三種方法。8.6枚舉類型枚舉類型的定義形式為：

enum

枚舉標(biāo)識符{枚舉元素表}[枚舉變量];其中，enum是關(guān)鍵字，enum連同其后的枚舉標(biāo)識符一起稱為枚舉類型名；花括號中的枚舉元素是一個個由用戶自行定義的標(biāo)識符。例如，

enumcolor{red,yellow,blue,white,black};定義了枚舉類型color，它的枚舉元素依次為red、yellow、blue、white和black。枚舉類型變量或數(shù)組的定義，可以套用8.1節(jié)中有關(guān)結(jié)構(gòu)類型使用的三種方式。1．枚舉類型及枚舉變量的定義枚舉元素是符號常量，它們的值不能用賦值或輸入的方式取得，只能在定義或初始化時獲得。①未進行初始化的枚舉元素，按其在枚舉元素表中的排列次序依次從0開始取值，即第一個元素的值為0，第二個元素的值為1，依此類推。②可以在定義枚舉類型時對枚舉元素初始化，為一個或多個枚舉元素指定希望的值。初始化時，每使用一個初值后，其后的元素依次比它前面的元素大1。也允許多個元素取相同的值。例如

enumposition{east,west=10,south=10,north}loc;則未經(jīng)初始化的east取0值，west初始化為10，south初始化為10，north的值則在south的基礎(chǔ)上遞增1，為11。2．枚舉元素的取值枚舉變量允許進行三種運算：賦值運算、算術(shù)運算和關(guān)系運算。（1）枚舉變量的賦值不能通過鍵盤輸入的方式進行，只能使用下列三種方式：①用枚舉元素給枚舉變量賦值。例如

enumweekday{sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat}workday;workday=sat;則workday的值為6。②同類型的枚舉變量間相互賦值。③用經(jīng)過強制類型轉(zhuǎn)換的整數(shù)值給枚舉變