C语言结构体实验

《C语言程序设计》实验指导书8第1页共6页实验8结构体的基本应用一、实验目的【知识点】1.掌握结构体变量的定义、初始化和成员引用的正确方法；2.理解结构体变量的存储结构；3．掌握指针变量访问结构体成员的方法；4.掌握结构体数组的定义、初始化和引用的正确方法；5.掌握指针变量访问结构体数组元素的方法；6．结构体变量、结构体指针作函数参数或函数返回值。【技能】1.理解“程序＝数据结构＋算法”的含义，掌握用计算机解决实际问题的分析方法；2.能应用所学知识，选择适当的数据组织方式来处理实际问题。二、实验要求1.复习指针、数组的相关概念；2.复习结构体变量的定义、初始化、引用方法；3.复习结构体和函数的关系；4.综合编程题，先分析程序要完成的功能，给出处理流程，再编程实现；5.完成各项实验任务和问题讨论。三、实验内容进入C开发环境，在自己的目录中建立新的项目Project8；然后创建一个新源程序文件名eight1.c，将在本实验中，你所编写的所有代码放入该文件。1．研究结构体变量、结构体数组的存储形式：参看图1所示运行结果，编写函数StudyStructMem，研究结构体变量的存储状况，并把各变量所占内存空间大小size和变量起始地址Addr0，及其成员或数组元素的起始地址Addr1-5填写在图2所示相应位置中。（1）定义一个结构体变量Birthday用来存放一个人的出生日期（年、月、日用short表示）；（2）定义一个结构体变量Student用来存放学生的个人信息，包括姓名（10个字符）、学号（长整型）、出生日期、身高、体重）。（3）定义一个结构体数组MyClass用来存放5个学生的个人信息。图1运行结果示例一《C语言程序设计》实验指导书8第2页共6页提示：用typedef定义结构体类型，方便程序其他地方使用。BirthdayStudentMyClass图2结构体变量的存储（一）观察图二中的数据，回答下面问题：（1）结构体变量的大小如何确定？如果将学生“姓名”信息改成8个字符，重新运行程序，观察结构体变量的大小有何变化？为什么？（参看教材p35）表一结构体变量的存储（二）变量名SizeAddr0Addr1Addr2Addr3Addr4Addr5Birthday－－StudentMyClass（2）结构体变量成员的存放位置顺序如何？（3）观察结构体数组元素的存放位置顺序如何？2．结构体变量的初始化和成员引用：参照图3程序运行结果示例二，编写函数AssignStruct将题1中各变量采用下面两种方式进行初始化，并将初始化的结果显示出来：（1）定义时，给变量赋值；（2）通过输入数据，给变量赋值。地址成员年月日字节地址成员字节地址元素字节《C语言程序设计》实验指导书8第3页共6页图3程序运行结果示例二思考：字符串可以用字符数组或字符指针来表示。结构体变量Student中表示“姓名”的成员应该是字符串，可以用字符数组表示，是否也可以用字符指针表示？为什么？请同学们改写程序探究一下。3．用指针访问结构体：下面的程序段用结构体数组存储班级学生成绩。定义结构体指针变量pStu，使用pStu变量来引用结构体，显示学生成绩表。学生信息包括：学号、姓名、语文成绩、数学成绩、英语成绩。structstudent{intiNum;charcName[16];floatfChineseScore;floatfMathScore;floatfEnglishScore;};typedefstructstudentSTUDENT;voidDisplayTranscript(){STUDENTsTranscript[]={{1001,张三丰,69.5,61.5,91.5},{1002,李云龙,92.5,67.5,81.5},{1003,郭靖,79.5,67.5,86.5},{1004,苗翠花,83.0,75.5,84.0},{1005,张无忌,65.5,81.5,71.0}};STUDENT*pStu=sTranscript;inti;《C语言程序设计》实验指导书8第4页共6页printf(No.NameChineseMathEnglish\n);for(i=0;isizeof(sTranscript)/sizeof(STUDENT);i++){printf(%4d%s%6.1f%6.1f%6.1f\n,pStu[i].iNum,pStu[i].cName,pStu[i].fChineseScore,pStu[i].fMathScore,pStu[i].fEnglishScore);}}要求：（1）将上面程序段加入源程序eight.c中，运行程序，查看运行结果；（2）编写函数DisplayTranscript1和DisplayTranscript2，分别使用“指针＋偏移量”和“指针移动”的方法，访问结构体变量，显示成绩表。4.结构体和结构体指针作函数参数按下面的要求修改源程序eight.c：（1）在main函数中定义大小为10的结构体数组，用于存放成绩表；STUDENTsTranscript[10];（2）编写函数InputTranscript，输入学生信息，存放在数组sTranscript中；函数原型：voidInputTranscript(STUDENTMyClass[],intnum);函数参数：MyClass为存放成绩表的数组num为学生总人数（3）编写函数DisplayTranscriptOne，显示某个学生的信息。函数原型：voidDisplayTranscriptOne(STUDENTMyScore);函数参数：MyScore为存放单个学生信息的结构体（4）编写函数DisplayTranscriptAll，显示所有学生的信息。函数原型：voidDisplayTranscriptAll(STUDENT*MyClass,intnum);函数参数：MyClass指向存放学生信息的结构体数组num为学生总人数（5）编写函数ModifyOne,重新输入数据，修改学生的信息。函数原型：voidModifyOne(STUDENT*MyInfo);函数参数：MyInfo指向存放学生信息的结构体（6）在main函数中，调用InputTranscript函数，输入所有学生的信息；获得需显示信息的学生索引（从1开始，在数组中的位置），并调用DisplayTranscriptOne，显示该学生信息；调用DisplayTranscriptAll，显示所有学生信息；调用函数ModifyOne，修改学生索引为5的学生信息。思考：（1）函数InputTranscript的参数MyClass为存放成绩表的数组，num表示学生总数，是否可以将函数原型修改为：voidInputTranscript(STUDENTMyClass[]);并且如题3中函数DisplayTranscript，通过num＝sizeof(MyClass)/sizeof(STUDENT);获得该信息？为什么？并编写程序验证。《C语言程序设计》实验指导书8第5页共6页（2）函数ModifyOne的参数是指向某个学生信息的结构体指针，是否可以将函数原型修改为：voidModifyOne(STUDENTMyInfo);为什么？并编写程序验证。5.结构体和结构体指针作函数返回值按下面的要求修改源程序eight.c：（1）编写函数FindTop，返回学生成绩表中总分最高的学生信息。函数原型：STUDENTFindTop(STUDENT*MyClass,intnum);函数参数：MyClass指向存放学生信息的结构体数组num为学生总人数返回值：学生成绩表中总分最高的学生信息（2）编写函数FindByName，根据“姓名”信息查询，返回学生成绩表中该学生的信息。函数原型：STUDENT*FindByName(STUDENT*MyClass,intnum,char*pName);函数参数：MyClass指向存放学生信息的结构体数组num为学生总人数pName为要查找的学生信息返回值：查找成功，返回指向该学生信息的指针查找失败，返回NULL（3）利用题4中输入的成绩表，在main函数中调用FindTop函数，并调用函数DisplayTranscriptOne显示总分最高的学生信息；输入要查询的学生姓名，调用FindByName函数，若查询成功，调用ModifyOne函数，修改该学生信息，否则显示查询失败；调用函数DisplayTranscriptAll，显示修改后的成绩表。思考：（1）在函数FindTop中，结构体作为函数返回值，往往会增加函数调用时的系统开销。为了提高效率，可以将函数处理结果转换为学生索引信息返回。函数原型：intFindTopIndex(STUDENT*MyClass,intnum);函数参数：MyClass指向存放学生信息的结构体数组num为学生总人数返回值：总分最高的学生索引信息（在成绩表中的位置）请编写该函数，并验证之。（2）如何利用ModifyOne函数，建立成绩表？请编写程序验证。6.综合编程：通过学习，我们知道对于多组联系紧密的相关信息（如多个学生的多门课程成绩），如果使用结构体数组，数组的一个元素即可存储一个学生的所有信息，则可简化程序处理，增加程序的可读性。请使用结构体数组编写程序eight2.c完成班级学生成绩统计的工作。程序功能如下：《C语言程序设计》实验指导书8第6页共6页（1）学生人数为30人，学生信息包括学号、姓名、语文、数学、英语、三门课程的成绩；（2）录入所有学生信息；（3）找出总分第1名和最后1名的情况；（4）找出各门课程第1名和最后1名的情况；（5）以三门课程平均成绩从高到低的顺序排序；（6）按平均成绩从高到低的顺序，以表格的形式输出统计结果。程序编写要求如下：（1）分析程序功能设计要求，按照模块化程序设计的方法，划分各功能模块；（2）分析程序中所涉及的各种数据，并选择适当的数据类型来表示；（3）分析各个模块之间的接口，完成函数原型的设计，说明函数完成的功能、所需参数和返回值。（4）用菜单的形式组织各功能模块。四、问题讨论1．小结结构体和结构体数组的定义、初始化和引用方法；2.小结结构体指针结构体数组的三种方法；3.总结结构体的应用场合。