模塊6-組合數(shù)據(jù)類型

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C語言程序設計任務式教程（微課版）

VisualC++模塊6組合數(shù)據(jù)類型任務1結構體任務2共用體任務3枚舉3計算機工程學院模塊6組合數(shù)據(jù)類型任務1結構體學習目標掌握結構體類型的說明、結構體變量的定義及初始化方法、掌握結構體變量成員的引用、結構體數(shù)組的使用、領會存儲動態(tài)分配和釋放。4計算機工程學院6.1.1案例講解案例1學生信息的描述1．問題描述

假定一個學生的信息包括學號，姓名，成績，在數(shù)據(jù)處理中，我們通常把一個學生信息作為整體，編程構造一個學生信息類型，并實現(xiàn)其輸入，輸出。2.編程分析

(1)C語言中的結構體類型可以將不同類型的信息組織成一個整體，構造出一種新的類型，這里我們可以構造學生類型，學生是我們處理信息的基本單位。5計算機工程學院

（2）新構造的類型沒有對應的輸入，輸出格式控制符，需要把學生類型包含的各個成員分別輸出，可以定義函數(shù)來實現(xiàn)學生信息的輸入和輸出。3.編寫源程序#include<stdio.h>structstudent{ intnumber; charname[10]; floatscore;};6計算機工程學院voidprintStu(structstudent*p);

structstudentinputStu();voidmain(){

structstudentstu1;

printf("請輸入一個學生的信息（學號姓名成績）\n");

stu1=inputStu();

printf("結構體變量中的內(nèi)容是:\n");

printStu(&stu1);}voidprintStu(structstudent*p)7計算機工程學院{printf("%d%s%f\n",p->number,p->name,p->score);}structstudentinputStu(){ structstudentstu;scanf("%d%s%f",&stu.number,,&stu.score); returnstu;

}8計算機工程學院4.程序運行結果圖6-1案例1運行結果9計算機工程學院5．歸納分析

（1）結構體類型定義在函數(shù)外面，它的使用范圍是全局的，以便所有的函數(shù)都可以使用。（2）stu1是結構體變量，它的類型是structstudent，stu1包含3個成員：學號，姓名，成績，變量占用的存儲空間大小sizeof(stu1)=sizeof(number)+sizeof(name)+sizeof(score),若要表示這個學生的成績是90分，可以寫成：stu1.score=90，“.”在這里是一個運算符。

10計算機工程學院（3）程序中還用到了結構體指針：structstudent*p，并且這個指針作為函數(shù)的參數(shù)，根據(jù)參數(shù)的傳遞，p=&stu1，使用指針操作結構體變量中的成員有兩種寫法：p->score或(*p).score，它們的值與stu1.score相等。11計算機工程學院案例2職工信息的查詢1．問題描述有6個職工的信息，其中每個職工信息包括編號、姓名、工資，請找到工資最高的職工并輸出其信息。2.編程分析

(1)把編號，姓名，工資組合成一個整體，作為新的數(shù)據(jù)類型，用這個類型定義長度為6的數(shù)組，再利用數(shù)組中查找最大值的算法來解決問題。12計算機工程學院

(2)偽代碼如下：定義結構體：職工

voidmain(){定義結構體數(shù)組用于保存6個職工信息；定義變量i用于控制循環(huán)次數(shù)；定義變量k記錄工資最高的職工；循環(huán)輸入6個職工的信息；設k的初值為0（從第0位職工開始找）;循環(huán)變量i=1；循環(huán)比較大小：13計算機工程學院

{如果第i個職工的工資>第k個職工的工資

k=i;

}輸出第k個（即工資最高的）職工的信息；

}3.編寫源程序#include<stdio.h>

structworker{intnumber;

14計算機工程學院charname[20];floatpay;};voidmain(){

structworkerw[6];inti,k;printf("輸入6個員工信息\n");printf("編號姓名工資\n");for(i=0;i<6;i++){15計算機工程學院scanf("%d%s%f",&w[i].number,w[i].name,&w[i].pay);}k=0;i=1;while(i<6)

{

if(w[i].pay>w[k].pay)k=i;i++;

}

printf("工資最高的人員信息是：\n");

printf("%d\t%s\t%f\n",w[k].number,w[k].name,w[k].pay);}16計算機工程學院4.程序運行結果圖6-2案例2運行結果17計算機工程學院5.歸納分析結構體類型的名稱是structworker，用結構體類型來定義結構體變量或結構體數(shù)組。w是長度為6的數(shù)組，存放6個員工的信息，那么第一個員工就是w[0]，第六個員工就是w[5]，第一個員工的工資表示為：w[0].pay，第一個員工的姓名是：w[0].name;輸入或輸出第i個員工的信息時不能對w[i]整體進行操作，用格式控制符%d對應w[i].number，%s對應w[i].name，%f對應w[i].pay，因為number是int型的，name是字符串，pay是float型數(shù)據(jù)。18計算機工程學院查找最大值時第k個員工就是工資最高的人員，如果有人的工資比第k個員工還高，那么更新最高紀錄k，這使得k始終是工資高的員工的下標。19計算機工程學院6.1.2基礎理論

在前面學習的各種數(shù)據(jù)類型包括數(shù)組在內(nèi)，都只能存放同類型的數(shù)據(jù)。而在日常的數(shù)據(jù)處理中，我們經(jīng)常需要將若干不同類型的數(shù)據(jù)組合起來，作為一個整體進行處理。例如一個學生的數(shù)據(jù)信息有：學號、姓名、性別、成績、家庭住址等，這些信息分別具有整型、字符型、實型等不同的類型。20計算機工程學院

C語言提供的結構體（structure）或稱之為“結構”類型，就可將這些不同類型的信息組織成一個整體。

“結構體”是由若干“成員”（數(shù)據(jù)信息）組成的一種構造類型。每一個成員可以是一個基本數(shù)據(jù)類型或者又是一個構造類型，結構體就是一種“構造”而成的數(shù)據(jù)類型。21計算機工程學院1.結構體類型的定義結構體類型定義的一般形式：

struct<結構體名>{<成員表列>}；其中struct是定義結構體類型的關鍵字，<結構體名>由用戶根據(jù)標識符的命名規(guī)則進行命名，成員表列由結構體中各個成員組成。例如：22計算機工程學院

structstudent{longnum；/*學生的學號*/charname[20]；/*學生的名字*/charsex；/*性別*/floatscore；/*成績*/}；在這個結構體定義中，結構體名為student，該結構體由4個成員組成。第一個成員num為整型變量；第二個成員name為字符數(shù)組；第三個成員sex為字符變量；第四個成員score為實型變量。這四個成員組成的成員表列就是結構體structstudent的成員信息。23計算機工程學院定義結構體時的注意事項：

(1)結構體名字符合標識符的規(guī)則，盡量取有實際意義的標識符。(2)注意大括號外的分號，不能少。(3)結構體成員可以是任何的基本數(shù)據(jù)類型變量，也可以是數(shù)組、指針類型的變量，還允許是其它類型的結構體變量。例如：24計算機工程學院structdata{intyear；/*年*/intmonth；/*月*/intday；/*日*/}；structstudent{longnum；/*學生的學號*/charname[20]；/*學生的名字*/charsex；/*性別*/

structdatabirthday；floatscore；/*成績*/}；25計算機工程學院

在structstudent這個結構體中又包含了birthday這個結構體變量，形成了結構體的嵌套定義形式。2.結構體變量的說明和其它類型的變量一樣，結構體類型的變量也須先說明。結構體變量的說明有四種方法：

（1）先定義結構體類型，再說明結構體變量。一般形式為：

struct結構體名變量名表列；例如：26計算機工程學院

structstudent/*定義結構體類型*/{longnum；

charname[20]；

charsex；

floatscore；}；

structstudentstudent1,student2；/*說明結構體變量*/在本例中說明了兩個structstudent類型的結構體變量student1,student2。變量名之間用逗號隔開。注意在定義結構體時，系統(tǒng)沒有為其分配內(nèi)存空間，只有在進行具體的變量說明時才為變27計算機工程學院

量分配內(nèi)存空間。即在本例中系統(tǒng)不為結構體structstudent分配內(nèi)存空間，只為變量student1和student2分配空間。如圖6-3所示：

student1:

student2:圖6-3結構體變量

（2）在定義結構體的同時說明結構體變量。一般形式為：2003001LiPingM91.52003001ZhaoQiangF89.028計算機工程學院

struct結構體名{成員表列}變量名表列；

例如：structstudent{longnum；

charname[20]；

charsex；

floatscore；}student1,student2；29計算機工程學院（3）利用無名結構說明結構體變量。一般形式為：

struct{

成員表列；}變量名表列；例如：struct{longnum；charname[20]；charsex；floatscore；}student1,student2；30計算機工程學院這種方法同樣說明了兩個結構體變量student1和student2,但在程序的其他地方（例如在函數(shù)內(nèi)部）不可以使用這種結構體來說明其它的變量，因此這種方法使用的比較少。

（4）利用重命名類型（typedef）說明結構體在C語言中允許用戶自己定義類型說明符，即利用類型定義符typedef為數(shù)據(jù)類型取“別名”。一般形式為：

typedef已定義的類型標識符新標識符；作用：利用新標識符代替原來已定義的類型標識符。31計算機工程學院例如：typedefintINTEGER；

typedeffloatREAL；分別用INTEGER和REAL代替系統(tǒng)中已存在的int和float類型，就可以利用它們說明新的變量。例如：INTEGERa,b；

REALc,d；下面利用typedef說明結構體，例如：32計算機工程學院先定義新類型名：typedefstruct{

longnum；

charname[20]；

charsex；

floatscore；}STUD；說明新的結構體變量：STUDstudent1,student2；關于typedef需要注意的是它不是創(chuàng)建新的類型，只是為標識符取一個別名，使以后的使用更加靈活方便。33計算機工程學院3.結構體的引用與初始化結構體被說明后就可以在程序中引用它，對結構體變量的使用是通過對其成員的引用來實現(xiàn)的。引用結構體變量的常用方式是利用“.”（成員分量）運算符，一般形式為：

<結構體變量名>.<成員名>例如下列語句：student1.num=2003001;strcpy(,"LiPing");/*不能用="LiPing"；*/student1.sex=’M’;student1.score=91.5;34計算機工程學院通過成員的引用，完成了對結構體變量student1的賦值。如果結構體成員又是一個結構體，需要利用若干個“.”，一級一級地找到最低層的成員,對其進行操作。例如：

student1.birthday.year=2003;結構體變量和其它變量一樣，可以在定義的時候給它賦初始值，即初始化。和前面四種形式對應它們的初始化情況如下：

第一種形式的初始化：35計算機工程學院structstudent{longnum；charname[20]；charsex；floatscore；}；structstudentstudent1={2003001,"LiPing",’M’,91.5};第二種形式的初始化：

structstudent{longnum；36計算機工程學院charname[20]；

charsex；

floatscore；}student1={2003001，"LiPing",’M’,91.5};第三種形式的初始化：struct{longnum；

charname[20]；

charsex；

floatscore；}student1={2003001，"LiPing",’M’,91.5};37計算機工程學院第四種形式的初始化：typedefstruct{longnum；

charname[20]；

charsex；

floatscore；}STUD；STUDstudent1={2003001，"LiPing"，’M’,91.5};

38計算機工程學院4．結構體數(shù)組在前面的學習中知道相同的數(shù)據(jù)類型可以存放在一個數(shù)組中，同樣多個屬于同一類型結構體的數(shù)據(jù)信息也可以存放在同一個數(shù)組中，構成結構體數(shù)組。例如，利用以前定義的結構體類型說明結構體數(shù)組：

structstudentstu[3];在本例中定義了一個數(shù)組stu,由3個struct

student類型的數(shù)組元素組成。對于結構體數(shù)組的初始化和以前的結構體及數(shù)組的初始化的方法類似，結構體數(shù)組初始化的基本形式為：39計算機工程學院定義的結構體數(shù)組={初值表列}；例如：structstudentstu[3]={{2003001，"Liguohua"，’M’,89.5},{2003002,"Zhangpiang",’F’,90},{2003003,"Liujun",’M’,87}};當對全部元素作初始化賦值時，也可不給出數(shù)組長度。40計算機工程學院

5.結構體指針在前面學習了不同用途的指針，如指向數(shù)組的指針、指向指針數(shù)組的指針和指向函數(shù)的指針等，對于結構體數(shù)據(jù)同樣也可以使用指針。把這種指向結構體的指針稱為結構體指針。結構體指針和前面學習的指針在特性上完全相象，指針變量也可以指向結構體數(shù)組。指針變量的值是結構體變量的起始地址。指向結構體變量的指針的一般形式： <結構體類型名>*<指針變量名>；(1)指向結構體變量的指針(2)指向結構體數(shù)組的指針(3)結構體指針作為函數(shù)參數(shù)

定義指向結構體變量的指針

typedefstructstudent{charname[20];intage;ints1,s2;}SD;

SDx,stu,*p;

p=&stu;成員的引用格式(1)結構體變量名.成員名stu.name例：scanf(“%s”,);scanf(“%d”,&x.age);x.s1=89;x.s2=78;gets(stu.name);(*p).age=21;scanf(“%d”,&p->s1);p->s2=90;(2)(*指針變量名).成員名(*p).age(3)指針變量名->成員名p->s1賦值語句p=&student;

指針變量p指向結構體變量student引用結構體中的成員變量:

(*p).成員名

或

p->成員名相當于student.成員名pstudent對結構體數(shù)組及其元素可以用指針來指向例如：

structstruct_name{charname[10];intnum;floatscore;};/*定義結構體類型標識符*/structstruct_namestd[30],*p;指向結構體數(shù)組的指針900390趙明879002王建899001李紅結構體數(shù)組stdstd[0]std[1]std[2]p賦值語句p=std;/*p指向一個結構體數(shù)組std*//*指針變量p存放的是數(shù)組std的首地址*/引用：p->name;p->num;p->score;趙明909003879002王建899001李紅結構體數(shù)組stdstd[0]std[1]std[2]思考：賦值語句p=std+1;和p++;

分別代表指針p指向哪里？p->name;p->num;p->score;代表的信息發(fā)生了什么變化？pp#include<stdio.h>structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;};/*指向結構體類型的數(shù)組的初始化*/structstudentstu[3]={{10101,"LiLin",'M',18},{10102,"ZhangFun",'M',19},{10104,"WangMin",'F',20}};voidmain(){structstudent*p;/*指向結構體類型的指針變量*/printf("NO\tName\t\t\tSex\tAge\n");for(p=stu;p<stu+3;p++)/*循環(huán)地址*/{printf("%5d\t%-20s%4c%8d\n",p->num,p->name,p->sex,p->age);//printf("%5d\t%-20s%4c%8d\n",(*p).num,(*p).name,(*p).sex,(*p).age);}}48計算機工程學院

6.動態(tài)空間管理＊C語言為用戶提供了一些內(nèi)存管理函數(shù)，這些內(nèi)存管理函數(shù)可以按需要動態(tài)地分配內(nèi)存空間，

也可把不再使用的空間回收待用，為有效地利用內(nèi)存資源提供了手段。常用的內(nèi)存管理函數(shù)有以下兩個：

（1）分配內(nèi)存空間函數(shù)malloc

函數(shù)原型：void*malloc（unsignedintsize）;作用：在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配一塊長度為size個字節(jié)的連續(xù)區(qū)域。函數(shù)的返回值為該區(qū)域的起始地址的指針。若分配不成功返回NULL。49計算機工程學院

調(diào)用形式：（<類型說明符>*）malloc（size）

<類型說明符>表示把該區(qū)域用于存放何種類型的數(shù)據(jù),(<類型說明符>*)表示把返回值強制轉換為該類型的指針。例如：#defineLENsizeof(structstudent)structstudent*p;p=(structstudent*)malloc(LEN);表示分配29個字節(jié)（structstudent類型的大?。┑膬?nèi)存空間，并把函數(shù)的返回值強制轉換為structstudent類型的指針后賦予指針變量p。50計算機工程學院（2）釋放內(nèi)存空間函數(shù)free函數(shù)原型：voidfree(void*block);作用：釋放block所指向的一塊內(nèi)存空間，block是一個任意類型的指針變量，它指向被釋放區(qū)域的首地址。被釋放區(qū)應是由malloc函數(shù)所分配的區(qū)域。調(diào)用形式：

free(p)；

/*p是指向被釋放區(qū)域的指針*/注意使用這兩個函數(shù)需要引用兩個頭文件“stdio.h”和“alloc.h”。51計算機工程學院6.1.3技能訓練

【實驗6.1.1】有一個結構體變量student，包含學號和3門課的成績。要求編寫一個輸入函數(shù)進行賦值，并編寫一個輸出函數(shù)進行輸出操作。【指導】

(1)編程分析

●結構體中的3個成績可以定義成數(shù)組

●整個程序需要3個函數(shù)：輸入函數(shù)，輸出函數(shù)，主函數(shù)

●注意函數(shù)的參數(shù)是結構體變量52計算機工程學院(2)示例程序#include“stdio.h”typedefstructstudent{intnum;floatscore[3];}STUDENT;STUDENTindata(){STUDENTstu;scanf(“%d”,&stu.num);scanf(“%f%f%f”,&stu.score[0],&stu.score[1],&stu.score[2]);return(stu);}53計算機工程學院voidprint(STUDENTstud){printf(“學號=%d\n”,stud.num);printf(“成績1=%f\n”,stud.score[0]);printf(“成績2=%f\n”,stud.score[1]);printf(“成績3=%f\n”,stud.score[2]);}voidmain(){STUDENTstud;printf(“請輸入學號和3門成績\n”);stud=indata();printf(“這個學生的信息是:\n”);”’print(stud);}54計算機工程學院（3）程序的執(zhí)行結果如圖6-4所示。圖6-4運行結果

在此例中使用了結構體函數(shù)和使用結構體變量在函數(shù)間傳遞數(shù)據(jù)。在主函數(shù)中說明了結構體55計算機工程學院變量stud并通過調(diào)用結構體函數(shù)indata()進行賦值，并將stud作為函數(shù)實參調(diào)用print（）函數(shù)輸出數(shù)據(jù)?！緦嶒?.1.2】根據(jù)學生的學號查找學生的信息（要求利用函數(shù)實現(xiàn)）?！局笇А浚?）編程分析

●先定義結構體數(shù)組，初始化n個學生的信息。

●輸入學生的學號，輸出查找到的結果在主函數(shù)中實現(xiàn)56計算機工程學院

●因此需定義查找函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)是學號和數(shù)組，函數(shù)的返回值是找到的學生信息的地址。（2）示例程序#include"stdio.h"structstudent{longnum;charname[20];charsex;floatscore;

};57計算機工程學院

structstudentstud[]={{2003101,"Wangling",’M’,94},{2003102,"Liping",’F’,87},{2003103,"Zhengjiujuan",’F’,93},{0,"\0",’\0’,0}};structstudent*find(structstudent*p,longnumber);voidmain(){structstudent*p;longnumber;charch;do{58計算機工程學院printf("\n請輸入學號:");scanf("%ld",&number);p=find(stud,number);if(p!=0){printf("學號姓名性別成績:\n");printf("%-10ld%-16s%c%8.1f\n",p->num,p->name,p->sex,p->score);}elseprintf(“沒有找到\n”);printf("\n請輸入'Y'or'y'繼續(xù)查找:");ch=getchar();59計算機工程學院}while(ch==’Y’||ch==’y’);}structstudent*find(structstudent*p,longnumber){while(p->num!=number&&p->num!=0) p++;if(p->num!=0)returnp;elsereturn0;}60計算機工程學院（3）程序的執(zhí)行結果如圖6-5所示。圖6-5運行結果61計算機工程學院在此程序中，利用結構體類型的指針p指向structstudent類型數(shù)組stud[]的首地址,在調(diào)用find()函數(shù)時，必須使用結構體數(shù)組stud[]的起始地址stud作為實參，傳給形參p,p指向stud(如圖所示)。在find函數(shù)中利用p對其進行操作，查找到后，返回p。

62計算機工程學院

【實驗6.1.3】計算學生的平均成績和不及格的人數(shù)?！局笇А?/p>

(1)編程分析●首先需定義學生類型的結構體，并定義結構體數(shù)組，保存學生的成績信息?！窦俣〝?shù)組的長度為N，則用for語句循環(huán)N次,累加出學生的總成績，最后除以N得到平均成績。●累加的同時判斷這個成績是否小于60，小則不及格人數(shù)加一。63計算機工程學院(2)偽代碼定義結構體structstudent定義結構體數(shù)組并初始化數(shù)據(jù)voidmain(){定義變量：用于保存循環(huán)控制變量，不及格人數(shù)，總分，平均分循環(huán)：{累加求和

if（成績<60）不及格人數(shù)++}輸出結果}64計算機工程學院(3)示例程序

#include<stdio.h>structstudent{longnum;charname[20];charsex;floatscore;}stu[5]={{2003101,"Liping",’M’,45},{2003102,"Zhangping",’M’,62.5},{2003103,"Hefang",’F’,92.5},{2003104,"Chengling",’F’,87},{2003105,"Wangming",’M’,58},};65計算機工程學院voidmain(){inti,c=0;floatave,sum=0;for(i=0;i<5;i++){sum+=stu[i].score;if(stu[i].score<60)c+=1;}ave=sum/5;printf("平均成績=%f\n不及格人數(shù)=%d\n",ave,c);}66計算機工程學院本例程序中定義了一個外部結構體數(shù)組stu，共5個元素，并作了初始化賦值。在main函數(shù)中用for語句逐個累加各元素的score，成員的和值存于sum之中，如score的值小于60(不及格)即計數(shù)器C加1，循環(huán)完畢后計算平均成績，并輸出平均分及不及格人數(shù)。（4）運行情況如下67計算機工程學院圖6-6運行結果68計算機工程學院6.1.4拓展與練習1．定義一個結構體類型，成員包括：姓名、電子信箱和QQ號碼。編寫input函數(shù)輸入5個成員的記錄,并編寫一個函數(shù)print打印輸出這些數(shù)據(jù).2．編寫程序，由鍵盤輸入某商場的各商品的商品名、價格、銷售量，計算各商品的銷售額，并輸出銷售額前10名的商品信息。3．a(chǎn)和b是按學號升序有序的結構體數(shù)組，結構體類型包括學號和成績兩個成員，把這兩個數(shù)組合并成一個按學號升序有序的數(shù)組c。69計算機工程學院6.1.5編程規(guī)范與常見錯誤1.不能將結構變量作為一個整體進行輸入和輸出。例如：

printf("Number=%ld\nName=%s\nSex=%c\nScore=%.2f\n",student);是錯誤的，應該是：printf("Number=%ld\nName=%s\nSex=%c\nScore=%.2f\n",student.number,,student.sex,student.score);70計算機工程學院2.成員可以是任意類型，如果成員本身又屬于一個結構體類型，要一級一級地找到最低一級的成員如：student結構體變量s1,訪問學生的生日：s1.birthday.month，不能使用s1.birthday，因為birthday本身是一個結構體。結構體是一個類型，而不是變量，定義變量時關鍵字struct不能省略，如定義一個學生：structstudents1，通常用typedefstructstudentSTU，這時可以用STU來定義變量，如STUs1;71計算機工程學院任務2共用體學習目標

掌握共用體類型的說明、共用體變量的定義及初始化方法、掌握共用體變量成員的引用。72計算機工程學院6.2.1案例講解1．問題描述：有一個unsignedlong型整數(shù)，分別將前2個字節(jié)和后2個字節(jié)作為兩個unsignedshort型輸出。2.編程分析

unsignedlong類型占用4個字節(jié)，取其中的兩個字節(jié)需要定義unsignedshort型變量。

方法一：定義unsignedshort型指針p，則*p和*(p+1)是前2個字節(jié)和后2個字節(jié)。

方法二：定義兩個unsignedshort變量，并與unsignedlong變量使用同一個地址空間，即定義共用體。73計算機工程學院3.編寫源程序

#include<stdio.h>uniondata{unsignedlongul;unsignedshortua[2];};voidmain(){uniondataw;unsignedshorthighbyte,lowbyte;w.ul=0x12345678;highbyte=w.ua[1];lowbyte=w.ua[0];printf("整型變量的值是%lx\n",w.ul);printf("前兩個字節(jié)是%x,后兩個字節(jié)是%x\n",highbyte,lowbyte);}74計算機工程學院4.程序運行結果圖6-7運行結果75計算機工程學院5．歸納分析

（1）程序中&u1和ua是相等的，u1和ua共用同一塊存儲空間，即sizeof(w)=4。（2）公用體與結構體的使用形式類似，但含義不同，如果把w定義成structdata，則sizeof(w)=4+2+2=8，它可以存儲一個長整型數(shù)據(jù)“和”兩個整型數(shù)據(jù)，現(xiàn)在w是uniondata，它可以存儲一個長整型數(shù)據(jù)“或”兩個整型數(shù)據(jù)，兩者選一，因為它們共用一個存儲空間。（3）printf語句中%lx是以16進制輸出長整型。可以看到長整型中的高16位0x1234放在高的地址空間了，低16位放在低的地址空間里。76計算機工程學院6.2.2基礎理論1．共用體類型的定義

有時需要使不同的數(shù)據(jù)使用共同的存儲區(qū)域，在C語言中利用共用體類型（又稱聯(lián)合體）來實現(xiàn)。共用體也是一種構造數(shù)據(jù)類型，它的類型定義、變量說明和引用在形式上類似于結構體，二者本質區(qū)別是存儲方式的不同。共用體的定義的一般形式：

union〈共用體名〉｛

〈成員列表〉｝變量列表；77計算機工程學院

例如，定義把一個整型變量、一個字符型變量、一個實型變量放在同一個地址開始的內(nèi)存單元中。圖6-8共用體存儲示意圖

整型變量i

字符變量ch

實型變量f78計算機工程學院

uniondata{inti;

charch;

floatf;}；設內(nèi)存單元地址為1200，則它們的分配示意如圖6-8，三者需要的內(nèi)存空間不一樣，但都從1200單元開始分配，分配多大的空間呢？如果上例使用的是結構則內(nèi)存為結構體分配：2+1+4=7字節(jié)的空間，但在共用體中因為每次只使用共用體中的一個變量，所以分配的空間長度是最長成員的長度，在本例中是4個字節(jié)，這就是共用體和結構體的本質區(qū)別。79計算機工程學院2．共用體變量的說明和引用和結構體的說明對應，共用體的變量說明有四種方式：

(1)union〈共用體名〉｛〈成員列表〉｝變量列表；例如：uniondata{inti;

charch;

floatf;}a,b,c；說明了三個共用體變量a、b和c。80計算機工程學院(2)union〈共用體名〉｛〈成員列表〉｝；

union共用體名變量列表；例如：uniondata{inti;

charch;

floatf;}；

uniondataa,b,c;81計算機工程學院(3)union

｛〈成員列表〉｝變量列表；(4)typedefunion

｛〈成員列表〉｝共用體類型名；

共用體類型名變量列表；82計算機工程學院例如：typedefunion{inti;charch;

floatf;}DATA；

DATAa,b,c;共用體變量的引用和結構體、數(shù)組一樣，只能引用共用體變量的成員。例如前面定義的三個共用體變量a,b,c，可以這樣引用：83計算機工程學院

a.i;/*引用共用體變量中的整型變量i*/

a.ch;/*引用共用體變量中的字符變量ch*/

a.f;/*引用共用體變量中的實型變量f*/共用體類型數(shù)據(jù)有如下的特點：

(1)共用體的內(nèi)存段可以存放幾種類型的數(shù)據(jù)，但一次只能存放一個類型成員，且共用體變量中的值是最后一次存放的成員的值，如：

a.i=1;

a.ch=‘a(chǎn)’;

a.f=1.5;84計算機工程學院

完成以上三個賦值語句后，共用體變量的值是1.5，而a.i=1和a.ch=′a′已無意義。(2)共用體變量不能初始化，例如：

uniondata

{inti;

charch;

floatf;

}

a={1,’a’,1.5};(3)可以使用共用體指針，同樣可以用指針形式來使用共用體成員。例如：

85計算機工程學院定義指針變量p:

DATA*p;p=&a;

則可以用下面的方式使用共用體的成員：

p->i=1;

p->ch=‘a(chǎn)’;

p->f=1.5;C語言最初引入共用體的目的之一是為了節(jié)省內(nèi)存空間，另一個目的是可以將一種類型的數(shù)據(jù)轉換為另一種類型的數(shù)據(jù)使用。86計算機工程學院

6.2.3技能訓練

【實驗6.2.1】設有若干個人員的數(shù)據(jù)，其中有學生和教師。學生的數(shù)據(jù)包括：姓名，學碼，性別，專業(yè)，班級。教師的數(shù)據(jù)包括：姓名，工號，性別，職業(yè)，職務?？梢钥闯?，學生和教師所包含的數(shù)據(jù)是不同的，現(xiàn)要求把他們放在同一表格中，見表6-1。如果“job”項為“s”（學生），則第五項為class（班級）。如果“job”項為“t”（教師），則第五項為position（職務）。87計算機工程學院表6-1人員結構表【指導】

(1)編程分析

●定義一個結構體解決此問題，不同的部分（class和position）可以定義成共用體，即一88計算機工程學院個結構體類型中包含一個共用體成員。

●程序中當job的值是‘s’時，使用共用體中的class成員，當job的值是‘t’時，使用position成員。(2)示例程序

struct{intnum;charname[10];charsex;89計算機工程學院charjob;union{intclass;charposition[10];}category;}person[2];voidmain(){intn,i;for(i=0;i<2;i++){90計算機工程學院scanf(“%d%s%c%c”,&person[i].num,person[i].name,&person[i].sex,&person[i].job);if(person[i].job==’s’)scanf(“%d”,&person[i].category.class);elseif(person[i].job==’t’)scanf(“%s”,person[i].category.position);elseprintf(“inputerror!”);printf(“\n”);printf(“No.Namesexjobclass/position\n”);for(i=0;i<2;i++){91計算機工程學院if(person[i].job==’s’)printf(“%-6d%-10s%-3c%-3c%-6d\n”,person[i].num,person[i].name,person[i].sex,person[i].job,person[i].category.class);elseprintf(“%-6d%-10s%-3c%-3c%-6s\n”,person[i].num,person[i].name,person[i].sex,person[i].job,person[i].category.position);}}}92計算機工程學院6.2.4拓展與練習

1．有以下定義和語句,則sizeof(a)的值是【】,而sizeof(a.share)的值是【】

structdate{intday;intmonth;intyear;union{intshare1floatshare2;}share;}a;93計算機工程學院2.整型在內(nèi)存中占4個字節(jié)，請編寫一個程序，將四個字符(char)拼成一個長整型（long）數(shù)據(jù)。編寫一個函數(shù)將四個字節(jié)的內(nèi)容作為一個long型數(shù)據(jù)輸出。94計算機工程學院

6.2.5編程規(guī)范與常見錯誤

1.理解共用體的含義，某一時刻只有一個成員的數(shù)據(jù)是有效的。例如定義共用體：uniondata{inti;charch;

floatf;}a；那么執(zhí)行語句a.i=500;a.ch=’a’;printf(“%d”,a.i);結果不是500。95計算機工程學院2.注意結構體與共用體的區(qū)別，假如有如下定義：

那么sizeof(a)=max(sizeof(i),sizeof(ch),sizeof(f))=4;sizeof(b)=sizeof(i)+sizeof(ch)+sizeof(f)=2+1+4=7;因為a中某一時刻只有一個數(shù)據(jù)所以4個字節(jié)足夠了，而b中3個成員都占用空間，需要7個字節(jié)。uniondata{inti;charch;floatf;}a；structdata{inti;charch;floatf;}b；96計算機工程學院任務3枚舉學習目標

領會枚舉類型的作用，枚舉類型變量的定義、使用。97計算機工程學院

6.3.1案例講解

1．問題描述：一個口袋里有紅、黃、藍、白、黑五種顏色的球若干個，依次從口袋中取出三個球，問：三個球的顏色正好都不相同的情況有幾種？輸出所有可能的排列組合。2.編程分析設取出的球為i，j，k,根據(jù)題意i，j，k分別為5種顏色之一，并且i≠j≠k，可以用窮舉法，一一測試，看哪組符合條件，就輸出它。98計算機工程學院偽代碼如下：定義五種顏色；voidmain(){定義顏色變量i，j，k；定義整數(shù)變量n累計總的次數(shù)；外循環(huán)：第一個球i從red到black中循環(huán)：第二個球j從red到black如果i與j顏色相同則不取當i與j不相同，進入內(nèi)循環(huán)：99計算機工程學院第三個球k也有五種可能當k與i不同并且與j也不同時

{輸出次數(shù)n；輸出三個球的顏色；輸出換行；

}最后輸出方案總數(shù)n;}100計算機工程學院3.編寫源程序#include<stdio.h>enumcolor{red,yellow,blue,white,black};voidprintcolor(enumcolork);voidmain(){enumcolori,j,k;intn;n=0;for(i=red;i<=black;i++)for(j=red;j<=black;j++)if(i!=j){101計算機工程學院for(k=red,k<=black;k++)if((k!=i)&&(k!=j)){n++;printf(“%-4d”,n);printcolor(i);printcolor(j);printcolor(k);printf(“\n”);}}102計算機工程學院printf(“\ntotal:%5d\n”,n);}voidprintcolor(enumcolork){switch(k){casered:printf(%-10s”,”red”);break;caseyellow:printf(“%-10s”,”yellow”);break;caseblue:printf(“%-10s”,”blue”);break;casewhite:printf("%-10s","white");break;caseblack:printf("%-10s","black");break;default:break;}}103計算機工程學院4.程序運行結果圖6-9運行結果104計算機工程學院5．歸納分析

（1）因為顏色一共有五種，可以一一例舉出來，可以定義成枚舉類型（2）枚舉常量與整數(shù)有對應關系，red是0，yellow是1，依此類推。因此i，j，k可以循環(huán)的加一，也可以比較大小。（3）如果直接輸出i，j，k則只能輸出對應的整數(shù)，如printf("%d",red)結果是0，因此用函數(shù)printcolor處理一下，i=red則輸出printf("%-10s","red")。105計算機工程學院

6.3.2基礎理論

如果一個變量只有幾種可能的值，可以將所有的值列舉出來，在C語言將這種結構定義為枚舉類型。“枚舉”就是將變量可能的值一一列舉出來的含義。變量的值只能取列舉出來的值之一。1．枚舉類型的定義枚舉類型定義的一般形式為：

enum〈枚舉類型名〉{枚舉值表}；例如：enumweek{SUN,MON,TUES,WED,THUR,FRI,SAT};定義了一個week是枚舉類型名，有7個數(shù)據(jù)（稱為“枚舉元素”或“枚舉常量），但它的值106計算機工程學院是SUN到SAT之一，并不是7個值，列出的7個數(shù)據(jù)是它的取值范圍。2．枚舉變量的說明與使用枚舉變量也可用不同的方式說明，即先定義后說明，同時定義說明或直接說明。枚舉變量說明的三種方法：

（1）先定義枚舉類型，然后說明枚舉變量。例：enumcolour{red,green,blue,yellow,white};enumcolourchange,select;107計算機工程學院

（2）在定義枚舉類型的同時，說明枚舉變量。例：enumcolour{red,green,blue,yellow,white}change,select;

（3）直接定義枚舉變量。例：enum{red,green,blue,yellow,white}change,select;說明：108計算機工程學院●枚舉元素是常量。在Ｃ編譯器中，按定義的順序取值0、1、2、...。例change=green;

printf("%d",change);

輸出整數(shù)1。●枚舉元素是常量，不是變量，因此不能賦值。

red=0;colour=1;

但在定義枚舉類型時，可以指定枚舉常量的值，如：

enumcolour{red=1,green=2,blue,yellow,white};

109計算機工程學院

此時，red,green,blue,...的值從red的值順序加1。如：yellow=4。

●枚舉值可以作判斷比較的條件，例如：

if(change==red)....

if(select>green)....

●整型與枚舉類型是不同的數(shù)據(jù)類型，不能直接賦值，如：

enumweek{sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat}workday;workday=1但可以通過強制類型轉換賦值，如：workday=(enumweek)2;110計算機工程學院6.3.3技能訓練

【實驗6.3.1】設某月的第一天是Sunday,請給出其它的日期是星期幾?！局笇А浚?）編程分析用標識符sun,mon,…，sat表示星期，這比用數(shù)字1，2，…，7來表示要清晰，所以使用枚舉可以提高程序的可讀性。定義枚舉類型表示星期（week），假定一個月是30天，定義數(shù)組(weekday)保存每一天是星期幾，數(shù)組的長度是31，0號元素不用，數(shù)組的類型是week，那么：weekday[1]=sunday,表示1號是星期天。111計算機工程學院枚舉型與整型有對應關系，sunday+1就是monday,當?shù)搅酥苣﹕atday（對應整數(shù)6），下一天就應該是sunday（對應整數(shù)0）。（2）示例程序

voidmain(){enumweek{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat}weekday[31],j;inti;j=sun;for(i=1;i<=30;i++)112計算機工程學院{weekday[i]=j;

j++;

if(j>sat)

j=sun;}for(i=1;i<=30;i++){

switch(weekday[i])

{

casesun:printf("%3dSunday",i);break;

casemon:printf("%3dMonday",i);break;

casetue:printf("%3dTuesday",i);break;

casewed:printf("%3dWednesday",i);break;

casethu:printf("%3dThursday",i);break;

casefri:printf("%3dFriday",i);break;

casesat:printf("%3dSaturday\n",i);break;}

}printf("\n");

}113計算機工程學院6.3.4拓展與練習1.假設有如下定義：enumdata{MIN,first=15,last=20,total,num=50,max=1000}請指出各個枚舉常量的值2.以下對枚舉類型名的定義中正確的是enuma={one,two,three