第八章 結構體和共用體

原創 青笺` 2020-07-01 02:59

第一節 結構體變量

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  • 什麼是結構體？

    將多種數據類型結合構建在一起的數據類型稱爲結構體類型；需要多個數據類型來表示某一信息時，可以使用結構體。

    例如學生李四和趙六參加比賽需要在網絡上填寫信息包含：存在不同的數據類型

    name:lisi, age:23, sex:M, student_number:20193055;
name:zhaoliu, age:22, sex:M, student_number:20193091;

    代碼示例：

    #include <stdio.h>
struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	char sex;
	int student_number; 
};

int main()
{
	struct test lisi , zhaoliu;  

	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",lisi.name,&lisi.age,&lisi.sex,&lisi.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",lisi.name,lisi.age,lisi.sex,lisi.student_number);
	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",zhaoliu.name,&zhaoliu.age,&zhaoliu.sex,&zhaoliu.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",zhaoliu.name,zhaoliu.age,zhaoliu.sex,zhaoliu.student_number);
    return 0;
}

  • 創建結構體類型：

    結構體類型的創建方法：

    struct 結構體名{
    類型名 成員表列1;
    類型名 成員表列2;
        ···
};

    說明：

    1. 創建結構體類型是指創建的數據類型；

    2. 結構體名是指對應創建的數據類型名，例如之前學習的int型、float型，其中int和float是數據類型名；

    3. 成員表列可以包含多個同類型及不同類型的數據，每個成員以;分隔。結構體的花括號{}之後有一個;

    4. 成員也可以是另一個結構體類型。

    代碼示例：

    struct score
{
	int shuxue;
	int yuwen;
	int zhengzhi;
	char tiyu;
};

struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	char sex;
	int student_number; 
	struct score gaokao;
};

  • 定義結構體變量

    在沒有定義結構體之前，系統不會分配存儲空間。爲了使用結構體變量，需要在使用之前進行定義。

    1. 先創建結構體類型，再定義。

      在文件的開頭創建好結構體類型，然後在函數中使用定義結構體變量。定義的方法爲：

      struct 結構體名 結構體變量名
//例如：
struct test lisi;

      代碼示例：

      #include <stdio.h>
struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	char sex;
	int student_number; 
};

int main()
{
	struct test lisi , zhaoliu;  

	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",lisi.name,&lisi.age,&lisi.sex,&lisi.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",lisi.name,lisi.age,lisi.sex,lisi.student_number);
	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",zhaoliu.name,&zhaoliu.age,&zhaoliu.sex,&zhaoliu.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",zhaoliu.name,zhaoliu.age,zhaoliu.sex,zhaoliu.student_number);
    return 0;
}

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    2. 在創建結構體類型的同時進行定義。

      說明：結構體成員表名在結構體內唯一，但可以和其他變量名相同。

      struct 結構體名 {
    類型名 成員表列1
    類型名 成員表列2
        ···
}變量名錶列;

      代碼示例：

      #include <stdio.h>
int main()
{
	struct test
	{
		char name[30];
		int age; 
		char sex;
		int student_number; 
	}lisi,zhaoliu;
	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",lisi.name,&lisi.age,&lisi.sex,&lisi.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",lisi.name,lisi.age,lisi.sex,lisi.student_number);
		
	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",zhaoliu.name,&zhaoliu.age,&zhaoliu.sex,&zhaoliu.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",zhaoliu.name,zhaoliu.age,zhaoliu.sex,zhaoliu.student_number);
    return 0;
}

    3. 不指定結構體名而直接定義。

      struct {
    類型名 成員表列1
    類型名 成員表列2
        ···
}變量名錶列;

      代碼示例：

      #include <stdio.h>
int main()
{
	struct 
	{
		char name[30];
		int age; 
		char sex;
		int student_number; 
	}lisi,zhaoliu;

	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",lisi.name,&lisi.age,&lisi.sex,&lisi.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",lisi.name,lisi.age,lisi.sex,lisi.student_number);
		
	printf("請輸入學生的姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",zhaoliu.name,&zhaoliu.age,&zhaoliu.sex,&zhaoliu.student_number);
	printf("參加比賽的學生有%s\t年齡：%d\t性別：%c\t學號：%d\n",zhaoliu.name,zhaoliu.age,zhaoliu.sex,zhaoliu.student_number);
    return 0;
}

  • 結構體變量的使用：

    1. 使用結構體變量成員的方法：結構體變量名.成員名
    2. 當成員又是一個結構體時，使用對應結構體的方法：結構體變量名.成員名.成員名
    3. 當在輸入.時，visual C++能自動識別出對應結構體中所包含的成員
    4. 同類的結構體變量可以互相賦值，例如lisi = zhaoliu

第二節 結構體數組

  • 可以定義int、char、float等類型的數組；也可以爲結構體定義數組，表示一次性開闢多個結構體空間。

  • 結構體數組定義的方法：

    1. 創建的結構體類型之後，再定義結構體數組：結構體類型 數組名[數組個數]

      代碼示例：

      #include <stdio.h>
struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	char sex;
	int student_number; 
};

int main()
{				
	struct test class_five[10];	//定義了一個test類型的結構體數組，數組名爲class_five，包含10個結構體  
	return 0;
}

    2. 創建結構體類型的同時定義結構體數組：

      struct 結構體名 {
    類型名 成員表列1
    類型名 成員表列2
        ···
}變量名錶列;

      代碼示例：

      #include <stdio.h>
int main()
{
	struct test
	{
		char name[30];
		int age; 
		char sex;
		int student_number; 
	}class_five[10]; //定義了一個test類型的結構體數組，數組名爲class_five，包含10個結構體  
	return 0;
}

      實例：投票系統，爲無憂村選舉1名村長，預備村長有張三、李四、王五，村中一共有10名村民

      #include <string.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
	struct piaoshu
	{
		char name[3];
		int number; 
	}ybcz[3] = {"zs",0,"ls",0,"ww",0};  // ybcz[0].name = "zs",ybcz[0].number =0;ybcz[1].name = "ls",ybcz[0].number =0;ybcz[0].name = "ww",ybcz[0].number =0;
	int i,j ;
	char name[3];
	for(i = 0;i <10;i++)
	{
		printf("請投票：");
		scanf("%s",name);
		for(j = 0 ; j <3; j++)
			if(strcmp(ybcz[j].name, name) == 0) ybcz[j].number++;
	}
	for(i = 0;i<3;i++)
	printf("村名:%s\t的票數是:%d\n",ybcz[i].name,ybcz[i].number);
    return 0;
}

第三節 結構體指針

  • 什麼是結構體指針？

    一個結構體變量的起始地址就是結構體變量的指針。用一個指針變量存儲結構體指針就是一個結構體指針變量。

    struct 結構體名 {
    類型名 成員表列1;
    類型名 成員表列2;
    	···
}lisi;

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  • 指針指向結構體變量的使用

    指向結構體成員的方法：

    (*p).name
(*p).age
p -> name
p -> age
p -> student_number

    其中*p表達指向對應地址的內容，(*p)加上括號是由於.的優先級高於*。

    ->表示指向運算符。

    代碼示例：

    #include <string.h>
#include <stdio.h>
int main()
{	
	struct test
	{
		char name[30];
		int age; 
		char sex;
		int student_number; 
	}lisi ={"lisi",32,'M',20190305};

	struct test *p;
	p = &lisi;

	strcpy((*p).name,"caojiu");
	(*p).age = 28;
	printf("姓名：%s\t年齡：%d\t性別%d\t學號：%d\n",p->name, p->age,p->sex,p->student_number);
    return 0;
}

  • 指針指向結構體數組

    struct test {
    類型名 成員表列1;
    類型名 成員表列2;
    	···
}student[3];

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    代碼示例：

    #include <stdio.h>
int main()
{	
	struct test
	{
		char name[30];
		int age; 
		char sex;
		int student_number; 
	}student[3];
	struct test *p;

	for(p = student;p< student+3; p++)
	{
		printf("請輸入姓名 年齡 性別 學號:");
		scanf("%s %d %c %d",p->name,&(p->age),&(p->sex),&(p->student_number));
	}
	for(p = student;p< student+3;p++)
		printf("姓名：%s\t年齡：%d\t性別%d\t學號：%d\n",p->name, p->age,p->sex,p->student_number);
    return 0;
}

  • 結構體與函數傳遞

    1. 結構體中的成員作爲實參傳遞，和變量的使用方法一致；
    2. 結構體變量作爲實參傳遞，由於形參接收實參時，也會在內存中開闢一個行同大小的空間，並且形參內容改變時，對應實參的內容不會被改變，因此這種傳遞方式不僅浪費空間，也不利於操作，一般不使用；
    3. 當結構體指針變量作爲實參傳遞時，將指針地址賦值給形參。

    代碼示例:

    #include <string.h>
#iunclude <stdio.h>
struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	char sex;
	int student_number; 
};

void change_info(char name[30],struct test *q)
{
	printf("修改%s的信息\n",name);
	printf("修改爲姓名 年齡 性別 學號:");
	scanf("%s %d %c %d",q->name,&(q->age),&(q->sex),&(q->student_number));
}

int main()
{
	struct test lisi, *p = &lisi;
	strcpy(lisi.name,"lisi");
	change_info(lisi.name,p );
	printf("姓名：%s\t年齡：%d\t性別%d\t學號：%d\n",p->name, p->age,p->sex,p->student_number);
    return 0;
}

第四節 按需分配的空間

創建一個數據，在以前使用int、char、數組、結構體等來創建都是必須在使用之前給出固定的空間長度，但是大部分數據在使用之前是沒有辦法確定的，例如統計每天上網的網名，這一類的人數是一個動態的數據。

  • 如何創建一個按需分配的空間？

    鏈表可以實現存儲空間動態分配的一種結構。它不是數據，而是通過代碼人爲的創建出一種空間動態分配方法。

    [外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-7J4O9WyO-1590563693393)(E:\workspace\TyporaProjects\C筆記\網易-C程序設計第四版\images\第八章\8-4-1.png)]

    NULL表示指針的內容爲空，void表示數據類型爲空。

    1. 由一個“頭指針”變量存放鏈表中的第一個表；
    2. 每一個表包含實際的數據和下一個表的地址；
    3. 每個表的存儲地址都是由系統分配的不連續的存儲空間。

    代碼示例：

    struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	int student_number;
	struct test *next;			//指向struct test類型數據的指針。
};

    • 創建一個簡單鏈表

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      代碼示例：

      #include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	int student_number;
	struct test *next;			//指向struct test類型數據的指針。
};
int main()
{
	struct test a,b,c, *head,*p;

	strcpy(a.name,"zhangsan");		//給各個結構體賦值
	a.age = 16;
	a.student_number = 1001;
	strcpy(b.name,"lisi");
	b.age = 19;
	b.student_number = 1102;
	strcpy(c.name,"wangwu");
	c.age = 18;
	c.student_number = 1009;

	head =&a;					//把3個結構體構建成鏈表
	a.next = &b;
	b.next = &c;
	c.next = NULL;
	p = head;
	while(p!= NULL)					//輸出鏈表內容
	{
		printf("%d\n",p);
		printf("姓名:%s\t年齡:%d\t學號:%d\n",p->name,p->age,p->student_number);
		p = p->next;
	}
    return 0;
}

    • 創建動態鏈表

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      代碼示例：

      #include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct test
{
	char name[30];
	int age; 
	int student_number;
	struct test *next;			//指向struct test類型數據的指針。
};
int main()
{
	struct test *head, *p1,*p2;
	int n = 0;
	
	p1 = p2 = malloc(sizeof(struct test));			//添加第一個表的內容
	printf("請輸入姓名 年齡 學號:");
	scanf("%s %d %d",p1->name,&p1->age,&p1->student_number);
	head = NULL;
	while(p1->student_number > 0)
	{
		n = n+1;								//	n =3
		if(n == 1)	head = p1;						//創建鏈表
		else p2->next = p1;
		p2 = p1;
		p1 = malloc(sizeof(struct test));			//循環添加表的內容
		printf("請輸入姓名 年齡 學號:");
		scanf("%s %d %d",p1->name,&p1->age,&p1->student_number);
	}
	p2->next = NULL;
													
	p1 = head;
	while(p1 != NULL)				//檢查鏈表是否有內容，如果有內容就打印輸出
	{
		printf("姓名:%s\t年齡:%d\t學號:%d\n",p1->name,p1->age,p1->student_number);
		p1 = p1->next;
	}
    return 0;
}

第五節 共用體

  • 什麼是共用體？

    多種不同的變量共用同一段內存的結構，稱爲共用體的結構。

    [外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-2pxyaRcH-1590563693398)(E:\workspace\TyporaProjects\C筆記\網易-C程序設計第四版\images\第八章\8-4-5.png)]

    例如在內存中開闢了4個字節的空間，可以用來存儲int、float、char型數據，構建一種數據類型，使得開闢的空間可以存放幾種不同類型的數據，但在使用的一瞬間只能存放一個數據，而不是同時存放多個數據。

    • 創建共用體類型：

      union 共用體名 {
    類型名 成員表列1;
    類型名 成員表列2;
    	···
    類型名 成員表列n;
};

    • 定義共用體變量的方法：

      ​ union 共用體名 變量名

      1. 在定義之前已經創建好共用體類型時，結構體變量所佔內存大小是成員中佔內存最大的那個；

      2. union 共用體名 {
    類型名 成員表列1;
    類型名 成員表列2;
    	···
    類型名 成員表列n;
}

        代碼示例：

        #include <stdio.h>
union info
{
	int a;
	char b;
	float c;
};

int main()
{
	union info x;				//佔內存4字節

	x.a = 100;
	printf("%d\t%c\t%f\n",x.a,x.b,x.c);
    return 0;
}

    • 共用體變量的使用方法：

      注：使用共用體之前需要定義。

      例如：定義了共同體變量x

      x.a 		//引用共用體變量中的整型變量a
x.b 		//引用共用體變量中的字符變量b
x.c 		//引用共用體變量中的浮點型變量c

      說明：

      1. 共用體初始化時，只能存儲一個數據，不能同時存儲多個數據；
2. 對共用體變量非同時的進行多次賦值在，則共用體變量中的數據是最近一次賦值的數據；
3. 共用體的成員都使用相同的地址；
4. 同類型的共用體變量可以相互賦值 `y = x;`

      代碼示例：

      #include <stdio.h>
int main()
{
	union info
	{	int a;
		char b;
		float c;
	}x={100};				
	
	x.c = 3.14f;				
	x.b = 'y';										//ASCII碼後部分是成員c遺留的

	printf("%d\t%c\t%f\n",x.a,x.b,x.c);
	printf("%d\t%d\t%d\n",&x.a,&x.b,&x.c);
    return 0;
}

      實例：填寫公司員工信息

      #include <stdio.h>
struct	info		//一般配合struct，上節課的鏈表一般在處理大型數據的時候使用
{	char name[20];
	int age;
	char work;
	union
	{	int gzsc;
		char xueli[10];		
	}fen;
};

int main()
{
	struct info a[2];
	int i;
	for(i = 0; i <2; ++i)
	{
		printf("請填寫入職信息：姓名 年齡 職務[c表示程序員，s表示設計師]\n");
		scanf("%s %d %c",a[i].name,&a[i].age,&a[i].work);
		if(a[i].work == 's')
		{	printf("請輸入您工作時長：");
			scanf("%d",&a[i].fen.gzsc);		
		}
		else
		{	printf("請輸入您的學歷：");
			scanf("%s",a[i].fen.xueli);		
		}
	}
	for(i = 0; i <2 ; ++i)
	{
		if(a[i].work == 's') printf("姓名:%s\t年齡%d\t職務:%c\t工作時長:%d\n",a[i].name,a[i].age,a[i].work,a[i].fen.gzsc);
		else 	printf("姓名:%s\t年齡%d\t職務:%c\t學歷:%s\n",a[i].name,a[i].age,a[i].work,a[i].fen.xueli);
	}
    return 0;
}

第六節 枚舉

如果一個變量只有幾種可能的值，則可以使用枚舉的方法定義數據類型。

  • 什麼是枚舉

    枚舉是將一個變量所有可能的值一一列舉出來，對應的值只能是列舉出來的值中的一個，例如猜丁殼的遊戲裏面，只有石頭剪刀布這三種。

  • 如何構建枚舉類型

    enum 枚舉類型名 {
    值1, 值2, ···, 值n
}
//enum cdk{shitou, jiandao, bu}

  • 定義枚舉變量

    enum cdk a, b	//其中a和b分別爲cdk類型的數據，且a,b的值只能是shitou, jiandao, bu

    說明：枚舉元素(shitou, jiandao, bu)都代表一個整數，元素值的默認順序爲0,1,2,3, ···,也可以人爲修改元素值。

第七節 替換類型名

可以使用typedef將已有的類型名進行替換。

  • typedef替換類型名的方式：按定義變量的方式，將變量名替換爲需要的類型名，並在最開頭寫上typedef。

    typedef int ii[100];			//int a[100];創建一個類型代表數組
typedef char cc[30];			//char s[30];
typedef char *zhi;			//char *p;
ii a;
cc s;
zhi p;
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青笺` 2020-07-01 02:59:15

第四章 循環結構程序設計

青笺` 2020-04-15 02:51:35

第三章 選擇結構程序設計

青笺` 2020-04-15 02:51:35

第二章 順序程序設計

、南、 2020-04-03 20:22:43

第一章 C語言介紹

第一節 C語言介紹 1.1 什麼是計算機程序 一組計算機能識別和執行的指令集，每一條指令可以讓計算機執行特定的操作。計算機會自動執行各條指令，有條不紊的進行工作。 1.2 什麼是計算機語言 計算機和人都能識別的語言。 計

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第九章 操作文件

第一節 認識文件 文件：通常計算機包含各種不同類型的文件，例如照片、音樂、.c文件等。文件包含程序文件和數據文件。將數據的輸入和輸出的過程稱爲數據流。一個文件包含文件路徑、文件標識符、文件後綴，例如D:\C_program\8

青笺` 2020-07-01 02:59:15

第十章 算法

第一節 程序=算法+數據結構 算法 要求計算機進行操作的步驟，爲了解決一個問題而採取的方法和步驟。例如將文件進行復制，代碼實現的過程即爲算法。 算法的特性：有窮性、確定性、有零個或多個輸入、有一個或多個輸出、有效性。 數據

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第四章 循環結構程序設計

青笺` 2020-04-15 02:51:35

第三章 選擇結構程序設計

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第二章 順序程序設計

、南、 2020-04-03 20:22:43