c语言第10章结构体和共同体

结构体与共用体第十章§10.1结构体类型的定义结构体由若干成员组成，各成员可有不同的类型。在程序中要使用结构体类型，必须先对结构体的组成进行描述。例如，学生信息可用结构体描述为：structstudent{intnum;/*学号*/charname[20];/*姓名*/charsex;/*性别*/intage;/*年龄*/floatscore;/*成绩*/charaddr[40];/*家庭住址*/};需要特别指出的是“structstudent”是程序设计者自己定义的类型，它与系统预定义的标准类型(如int、char等)一样，可以用来定义变量，使变量具有structstudent类型。例如：structstudentst1,st2[20];分别定义了structstudent结构体类型的变量st1和structstudent结构体类型的数组变量st2。其中，关键字struct引入结构体类型的定义。struct之后任选的标识符是结构体类型的名字。用花括号括起来的是结构体成员说明。上例说明结构体类型structstudent有6个成员，分别命名为num、name、sex、age、score和addr。这6个成员分别表示学生的学号、姓名、性别、年龄、成绩和家庭住址，显然它们的类型是不同的。结构体类型的定义形式为：struct结构体类型名{成员说明表列};其中，花括号内的内容是该结构体类型的成员说明，每个成员说明的形式为：类型名成员名;实际上，凡是相关的若干数据对象都可组合成一个结构体，在一个结构体名下进行管理。例如，由日、月、年组成的结构体类型为：structdate{intday;intmonth;intyear;};又如，某职工信息结构体类型为：structperson{charname[20];/*姓名*/charaddress[40];/*地址*/floatsalary;/*工资*/floatcost;/*扣款*/structdatehiredate;/*聘任日期*/};其中，结构体类型structperson含有一个结构体类型成员hiredate。该例子说明结构体类型可以嵌套定义，即一个结构体类型中的某些成员又是其他结构体类型。但是这种嵌套不能包含自身，即不能由自己定义自己。结构体类型说明中，详细列出了一个结构体的组成情况、结构体的各成员名及其类型。结构体类型说明了一个数据结构的“模式”，但不定义“实物”，并不要求分配实际的存储空间。程序要实际使用结构体，必须定义结构体变量。编译程序在为结构体变量分配存储空间时，其中各成员的存储格式及其意义与结构体类型保持一致。§10.2结构体类型变量要定义一个结构体类型的变量，可采取以下3种方法。10.2.1结构体类型变量的定义1.先定义结构体类型，再定义变量如上面已定义了一个结构体类型structstudent，可以用它来定义变量。例如：structstudentstudent1,student2;定义student1和student2为structstudent类型变量，即它们具有structstudent类型的结构体变量。应当注意，将一个变量定义为标准类型(基本数据类型)与定义为结构体类型不同之处在于：后者不仅要求指定变量为结构体类型，而且要求指定为某一特定的结构体类型。例如，对structstudent，不能只指定为struct型而不指定结构体名。而在定义变量为整型时，只需指定为int型即可。例如：structstudent{intnum;charname[20];charsex;intage;floatscorecharaddr[40];}student1,student2;2.在定义类型的同时定义变量：struct结构体类型名{成员说明表列}变量名表列;它的作用与前面定义的相同。即定义了两个structstudent类型的变量student1和student2。这种定义方法的一般形式为：3.直接定义结构体类型变量其一般形式为：struct{成员说明表列}变量名表列;即在结构体定义时不出现结构体类型名，这种形式虽然简单，但不能在再需要时，使用所定义的结构体类型。(1)类型与变量是不同的概念，不要混同。对结构体变量来说，在定义时一般先定义一个结构体类型，然后定义变量为该类型。只能对变量赋值、存取或运算，而不能对一个类型赋值、存取或运算。在编译时，对类型是不分配存储空间的，只对变量分配存储空间。关于结构体类型，有几点需要说明：(2)对结构体中的成员，可以单独使用，它的作用与地位相当于普通变量。(3)成员也可以是一个结构体变量。例如：structdate{intmonth;intday;intyear;};structmember{intnum;charname[20];charsex;intage;structdatebirthday;/*成员变量是一个结构体变量*/charaddr[40];}stu1,stu2;(4)成员名可以与程序中的其他变量名相同，两者不代表同一对象。例如，程序中可以另定义一个变量num，它与structmember中的num是两回事，互不干扰。先定义一个struetdate结构体类型，它包括3个成员：month、day、year，分别代表月、日、年。然后在定义struetmember结构体类型时，成员birthday的类型定义为struetdate类型。已定义的类型structdate与其他类型(如int、char)一样可以用来定义成员的类型。10.2.2结构体变量的使用引用一个结构体变量有两种方式：通过结构体变量名和通过指向结构体的指针变量。与之对应的，引用结构体成员的标记形式也有两种，分别用运算符“．”和“－＞”来标记。(1)由结构体变量名引用其成员的标记形式为：结构体变量名.成员名例如，stu1.num表示引用结构体变量stu1中的num成员，因该成员的类型为int型的，所以可以对它施行任何int型变量可以施行的运算。例如：stu1.num＝20312;(2)由指向结构体的指针变量引用结构体成员的标记形式为：指针变量名-成员名例如，如下变量定义：structnode{floatx,y;}p,u,*pt;定义了两个结构体变量p、u和一个指向该结构体的指针变量pt，分析以下语句：p.x=12.2;p.y=24.3;pt=&u;pt-x＝23.7;pt-y=3.5;语句“pt＝&u;”使pt指向结构体变量u，可用pt-x和pt-y访问结构体变量u的两个成员。上述语句执行情况可用图10.1描述各变量之间的关系。23.73.512.224.3ptup图10.1通过指向结构体的指针引用结构体上述例子说明结构体的成员可以像普通变量一样使用。根据其类型决定其所有合法的运算。如果结构体成员本身又是结构体类型的，则可继续使用成员运算符取结构体成员的结构体成员，逐级向下，引用最低一级的成员。程序能对最低一级的成员进行赋值或存取;例如，对stu1某些成员的访问：stu1.birthday.day=23;stu1.birthday.month=8;stu1.birthday.year=2003;在早期的C语言中，程序只能对结构体变量(包括结构体变量的结构体成员)取地址运算，不允许对结构体进行赋值运算。ANSIC已经取消了这个限制，允许结构体值赋给相同类型的结构体变量。程序也能对结构体的最低一级的成员进行其他运算，包括取地址运算，引用成员的地址。例如：scanf(”%”,&stu1.age);10.2.3结构体变量的初始化结构体变量和其他变量一样，可以在定义变量的同时进行初始化。1.对外部存储类型的结构体变量进行初始化例10.1分析下列程序的输出结果。#includestdio.hstructstudent{longnum;charname[20];charsex;charaddr[40];}a={3021103,”JiangLinpad”,’M’,”123ShaoshanRoad”};main(){printf(”No:%ld\nName:%s\nSex:%c\nAddress:%s\n”,a.num,a.name,a.sex,a.addr);}程序运行结果如下：No:3021103Name:JiangLinpanSex;MAddress:123ShaoshanRoad2.在函数内部的结构体变量进行初始化上面例子的定义部分可以放到main函数中。程序如下：main(){staticstructstudent{longhum;charname[20];charsex;charaddr[40];}a={3021103,”JiangLinpan”,’M’,”123ShaoshanRoad”};printf(”No:%ld\nName:%s\nSex:%c\nAddress:%s\n”,a.num,a.name,a.sex,a.addr);}程序运行结果与上面例子程序相同。注意,对自动结构体变量不能在定义时赋初值,只能在函数执行时用赋值语句对各成员分别赋值。10.2.4结构体变量的输入和输出C语言不能把一个结构体变量作为一个整体进行输入或输出,应该按成员变量输入输出。例如,若有一个结构体变量：struct{charname[12];charaddr[18];longnum;}stud={”WangDawei”,”125BeijingRoad”,3021118};变量stud在内存中存储情况如图10.2所示。是按成员变量存放的。WangDawei\0125BeijingRoad\03021118name[12]addr[18]图10.2结构体变量在内存中的存储情况为两个字符串数据和一个长整型数据,因此输出stud变量,应该使用如下方式：printf(”%s,%s,%1d\n”,stud.name,stud.addr,stud.num);输入stud变量的各成员值,则用：scanf(”%s%s%ld”,stud.name,stud.addr,&stud.num);由于成员项name和addr是字符数组,按％s字符串格式输入,故不要写成&stud.name和&stud.addr,而num成员是long型,故应当用&stud.num。当然也可以用gets函数和puts函数输入和输出一个结构体变量中的字符数组成员。例如：gets(stud.name);puts(stud.name);gets函数输入一个字符串给stud.name,puts函数输出stud.name数组中的字符串。§10.3结构体类型数组一个结构体变量中可以存放一组数据(如一个学生的学号、姓名、成绩等数据)。如果有10个学生的数据需要参加运算和处理,显然应该用数组,这就是结构体数组。结构体数组与以前介绍过的数值型数组不同之处在于每个数组元素都是一个结构体类型的数据,它们都分别包括各个成员项。10.3.1结构体类型数组的定义与定义结构体变量的方法一样,在结构体变量名之后指定元素个数,就能定义结构体数组。例如：structstudentstudents[30];structpersonemployees[100];struct{charname[20];intnum;floatprice;floatquantity;}parts[200];以上定义了一个数组students,它有30个元素,每个元素的类型为structstudent的结构体类型。定义数组employees,有100个元素,每个元素是structperson结构体类型。定义数组parts,有200个元素,每个元素也是一个结构体类型。它们都是结构体数组,分别用于表示一个班级的学生、一个部门的职工、一个仓库的产品。如同元素为标准数据类型的数组一样,结构体数组各元素在内存中也按顺序存放,也可初始化,对结构体数组元素的访问也要利用元素的下标。特别地,访问结构体数组元素的成员的标记方法为：例如,访问parts数组元素的成员：parts[10].p