第10章结构体和共用体

第10章 结构体与共用体 概述 结构体 共用体 枚举类型 2 结构简介 存储一个班级中 5 名学员的信息（学号、姓名、性别和成绩） 问题： I. 使用数组 MaryJohnPeterRoseKate FMFMF 0102030405 8978.56797.564 解决方案： score num sex name 不能建立数组间的关系 II. 使用多维数组 MaryJohnPeterRoseKate FMFMF 0102030405 8978.56797.564 C 语言不允许一个数组包含多 种数据类型 III. 使用结构 numnamesexscore C 语言引入了称为结构的数据存储方式 “结构” 是一种构造数据类型，它是由若干数据项组合 而成的复杂数据对象，这些数据项称为结构的成员。 §10.1 概述 %结构体（structure）是用户自定义的一种数据类 型，包含若干个类型不同的数据项。 %用途：把不同类型的数据组合成一个整体。而分别 用独立变量来表示不能反映它们之间的内在联系。 例：定义一个结构体类型student，包 含学号、姓名、性别、年龄、成绩、 家庭地址。 §10.1 概述 %结构体类型的定义 struct 结构体名 ｛ 类型标识符 成员名1； 类型标识符 成员名2； …… ｝； struct是关键字 ，不能省略 合法标识符 可省略：无名结构体 成员类型可以是基本 类型或构造类型 必须有分号 5 定义结构 struct structurename { datatype variable1; datatype variable2; . }; 结构成员 { }; 结构名 structstudent int num; char name[20]; char sex; 定义结构 float score; C 语言中的有效数据类型 6 定义结构 struct student { int num; char name[20]; char sex; float score; }; numnamesex student • 结构定义并不预留内存 • 结构定义放置在程序的开始部分，位于头文件声明之后 score • 结构定义仅描述了一个结构的形式。如果要在程序里使 用结构，需要声明结构变量。 struct date { int year; int month; int day; }; struct std_info { int num ; char name[20]; char sex; float score; char addr[30]; struct date birthday; }; 日期结构体类型：由年、 月、日三项组成 学生信息结构类型：由学 号、姓名、性别、成绩、 地址和生日共6项组成 可以改写成int year,mongth,day; §10.1.1结构体变量的定义 char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }; struct student stu1,stu2； char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }stu1,stu2； 结构体类型名 student可以不写 struct student { int num ; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }stu1,stu2； stu1： num name sex age score addr 22012430 stu1在内存中共占字节数： 2+20+1+2+4+30=59 §10.1.3 结构体变量的引用 结构体变量的引用原则 结构体变量不能整体输入输出，要通过成员运算 符“.”，逐个访问其成员，且访问的格式为： 结构体变量.成员 struct date { int year; int month; int day; }; struct date birth； printf(“%d,%d,%d“，birth)； printf(“%d,%d,%d“，birth.year, birth.month,birth.day)；  “.”是成员运算符， 优先级最高 如果某成员本身又是一个结构类型，则只能通过多级的分量运 算，对最低一级的成员进行引用。 结构变量.成员.子成员.….最低级子成员 引用结构变量student中的 birthday成员的格式分别为： student.birthday.year student.birthday.month student.birthday.day 结构体变量的引用原则 struct std_info { int num ; char name[20]; char sex; float score; struct date birthday; }student； struct date { int year; int month; int day; }; num name sex score birthday student： 对最低一级成员，可像同类型的普通变量一样，进行 相应的各种运算。 结构体变量的初始化 8一般形式 结构体类型名 结构体变量={初值表}； 8说明 §若某成员本身又是结构体类型，则该成员的初值为一个初值表 §初值的数据类型，应与结构变量中相应成员的类型一致 struct std_info { int num ; char name[20]; char sex; float score; struct date birthday; }； struct std_info student={102, “Zhangsan“, M , 85, {1980,9,20}} ； struct student { int num; char name[20]; char sex; float score; }; struct student student1,student2; 内存 student1 struct student student1={1,“Yao Ming “, M ,90.5}; 1Yao MingM 赋值的顺序应与成员声明时的顺序一样；允许 初始化语句中的值的数目比结构成员数目少。 student1.num student1.name student1.sex 90.5 student1.score 结构变量初始化 student2 student2.num=1; student2.name=“Zhang Zi Liang“; student2.sex=’M’; printf(“请输入成绩：\n“); scanf(“%f“, 结构变量赋值 1Zhang Zi Liang M q 用输入语句或赋值语句来给结构变量的各个成员赋值 78 78 student3 = student2; student3 1Zhang Zi Liang M78 问题描述： 根据学员的成绩，输出不及格学员的详细信息。 使用结构示例 #include struct student { int num;//学号 char *name;//姓名 char sex;//性别 float score;//成绩 }; void main() { static struct student stu1={1,“李亚鹏“, M ,61}; static struct student stu2={2,“周晶晶“, F ,92.5}; static struct student stu3={3,“姚光明“, M ,59}; printf(“不及格学员的名单如下：\n“); if(stu1.score=60 } 不及格学员的名单如下： 3 姚光明 M 59.00 stu1 1 李亚鹏 M78 stu2 2 周晶晶 F92 stu3 3 姚光明 M59 struct std_info {int num ; char name[20]; char sex; struct date birthday; }； main() { struct std_info stu={102, “Zhangsan“, M , {1980,9,20}} ； printf(“Num: %d\n“,stu.num); printf(“Name: %s\n“,stu.name); printf(“Sex: %c\n“,stu.sex); printf(“Birthday: %d-%d-%d\n“,stu.birthday.year, stu.birthday.month, stu.birthday.day); } [例] 定义一个结构变量stu，用于存储和显示一个学生的基本 情况。 struct std_info stu； scanf(“%d%s %c%d%d%d“, char name[20]; char sex; int age; float score; }； struct student stu[3] ； 101LilinM 1887.5 102ZhanghuaM 1899 103WuliF1978.5 stu[0] stu[1] stu[2] O结构体数组初始化： 结构体类型名 结构体数组名[n]＝{{初值表1}，{初值表2}， .，{初值表n}}； struct student {int num ; char name[20]; char sex; int age; float score; }； struct student stu[3]＝{{101,“Lilin“, M ,18,87.5}, {102,“Zhanghua“, M ,18,99},{103, Wuli“, F ,19,78.5}} ； [例]定义结构类型struct std_info，定义一个结构数组 stu，用于存储和显示三个学生的基本情况。 struct date {int year; int month; int day; }; struct std_info {int num ; char name[20]; char sex; struct date birthday; } stu[3]={{102,“Zhangsan“, M ,{1980,9, 20}}, {105,“Lisi“, M ,{1980,8,15}}, {112,“Wangwu“, F ,{1980,3,10}} }; main() { int i; printf(“No. Name Sex Birthday\n“); for(i=0; i 统计后选人选票 struct person { char name[20]; int count; }leader[3]={“Lian”,0,“ABian”,0,”Song“,0}; main() { int i,j; char leader_name[20]; for(i=1;inum=101; strcpy(p-name,“lilin“);} 引用结构体变量成员的三种形式： 结构体变量.成员名 stu.num (*p).成员名 (*p).num p-成员名 p-num 若struct student stu； struct student *p=struct st *next;}; static struct st a[3]={5, p= 则表达式( )的值是6。 A.p++-n B.p-n++ C.(*p).n++ D.++p-n D ˜指向结构体数组的指针 struct student {int num ; char name[20]; char sex; int age; }； struct student stu[3]＝ {{101,“Lilin“, M ,18,}, {102,“Zhanghua“, M ,18}, {103, Wuli“, F ,19,}} ； struct student *p=stu; main() {for( ; pnum,p- name,p-sex); } 说明： §如果指针变量p指向结构体数组 ，则p+1指向结构体数组的下一 个元素，而不是当前元素的下一 个成员。 §如果指针变量p指向一个结构变 量（或结构数组），就不能再使 之指向结构体变量（或结构数组 元素）的某一成员。 p=stu; p=stu.name; (++p)-num (p++)-num  num name sex age stu[0] p stu[1] stu[2] p+1 下面程序的输出结果为( )。 struct st { int x; int *y; } *p; int dt[4]={10,20,30,40}; struct st aa[4]={50, main() { p=aa; printf(“%d\n“,++p-x); printf(“%d\n“,(++p)-x); printf(“%d\n“,++(*p-y)); } A.10 B.50 C. 51 D.60 20 60 60 70 20 21 21 31 10 20 30 40 dt 50 60 70 80 aa xy char position[10]; } 共用体变量的定义----与结构体变量的定义类似 char ch; float f; }; union data un1,un2,un3； char ch; float f; }un1,un2,un3； union data {int i; char ch; float f; }; union data un1,un2,un3； ch 注意：共用变量占用的内存空间，等于最长 成员的长度，而不是各成员长度之和。 i f 2000 2001 2002 2003un1 ： un1占用的内存空间为４字节（不是2+1+4=7字节） 。 共用体变量的引用 与结构体变量的引用一样，也只能逐个引用共用体变量的成员 un1＝1; m＝a；un1.i=1；m＝un1.i； 特点 （1）系统采用覆盖技术，实现共用变量各成员的内存共享，所以在某一时 刻，最后一次存入的成员值是起作用的。 例如，执行un1.i=1; un1.ch= c ; un1.f=3.14后，un1.f才是有效的成员。 （2）由于所有成员共享同一内存空间，故共用变量与其各成员的地址相同 。 例如，＆un1==＆un1.i==＆un1.ch==＆un1.f。 （3）不能对共用体变量进行初始化（注意：结构体变量可以）；也不能将 共用变量作为函数参数，以及使函数返回一个共用体数据，但可以使用指向 共用变量的指针。 （4）共用类型可以出现在结构类型定义中，反之亦然。 –结构体与共用体 l区别: 存储方式不同 struct node { char ch[2]; int k; }a; union node { char ch[2]; int k; }b; a ch k bch k 变量的各成员同时存在 任一时刻只有一个成员存在 l联系: 两者可相互嵌套 下面定义中sizeof(a)和sizeof(a.share)的值是？ struct date { int day； int month； int year； union { int share1； float share2； }share； } a； 例 sizeof(a)=10 sizeof(a.share)=4 下面定义中变量w在内存中所占字节数？ union aa { float x,y； char c[6]； }； struct st { union aa v； float w[5]； double ave； } w； 例 sizeof(w)=34 • 下列程序输出结果是( )。 #include main() {union {int k; char i[2]; }*s,a; s= s-i[0]=0x39; s-i[1]=0x38; printf(“%x\n“,s-k); } A.3839 B.3938 C.380039 D.390038 例 a.k a.i[0 ] a.i[1 ] 共用体变量a 或s-k 或s-i[0] 或s-i[1] 在内存中存储 形式为 0011 1001 • 下列程序输出结果是( )。 #include main() {union {int k; char i[2]; }*s,a; s= s-i[0]=0x39; s-i[1]=0x38; printf(“%x\n“,s-k); } A.3839 B.3938 C.380039 D.390038 例 共用体变量a s-k s-i[0] s-i[1] 0011 1001 0011 1000 在内存中存储 形式为 • 下列程序输出结果是( )。 #include main() {union {int k; char i[2]; }*s,a; s= s-i[0]=0x39; s-i[1]=0x38; printf(“%x\n“,s-k); } A.3839 B.3938 C.380039 D.390038 例 共用体变量a 0011 1001 0011 1000 低字节 高字节 故s-k在 内存中存储数据为： 0011 1000 0011 1001 s-k s-i[0] s-i[1] 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 故w.a在 内存中存储数据为： 0110 0001 0100 0001 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 故w.a在 内存中存储数据为： 0110 0001 0100 0001 以八进制形式输出，二进制向 八进制转换原则是：三位二进 制对应一位八进制 1 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 故w.a在 内存中存储数据为： 0110 0001 0100 0001 以八进制形式输出，二进制 向八进制转换原则是：三位 二进制对应一位八进制 10 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 故w.a在 内存中存储数据为： 0110 0001 0100 0001 以八进制形式输出，二进制向 八进制转换原则是：三位二进 制对应一位八进制 105 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 故w.a在 内存中存储数据为： 0110 0001 0100 0001 以八进制形式输出，二进制向 八进制转换原则是：三位二进 制对应一位八进制 1050 若有以下的说明、定义和语句，则输出结果为___。 main() { union un { int a; char c[2]; } w; w.c[0]= A ;w.c[1]= a ; printf(“%o\n“,w.a); } 例 w.a w.c[0] w.c[1] 共用体变量w 0100 0001 0110 0001 故w.a在 内存中存储数据为： 0110 0001 0100 0001 以八进制形式输出，二进制向 八进制转换原则是：三位二进 制对应一位八进制 10506运行结果： 60501 以下程序运行的输出结果是( )。 main() {union {char i[2]; int k; }r; r.i[0]=2;r.i[1]=0; printf(“%d\n“,r.k); } A.2 B.1 C.0 D.不确定A 例 e.in e. a 或e .b 共用体变量e e.in.x e.in.y 程序运行的结果是________。 main() { union EXAMPLE { struct { int x; int y; }in; int a; int b; }e; e.a=1; e.b=2; e.in.x=e.a*e.b; e.in.y=e.a+e.b; printf(“%d,%d\n“,e.in.x,e.in.y); } 程序运行的结果是________。 main() { union EXAMPLE { struct { int x; int y; }in; int a; int b; }e; e.a=1; e.b=2; e.in.x=e.a*e.b; e.in.y=e.a+e.b; printf(“%d,%d\n“,e.in.x,e.in.y); } e.in e.a或e.b 共用体变量e 1 e.in.x e.in.y 例 程序运行的结果是________。 main() { union EXAMPLE { struct { int x; int y; }in; int a; int b; }e; e.a=1; e.b=2; e.in.x=e.a*e.b; e.in.y=e.a+e.b; printf(“%d,%d\n“,e.in.x,e.in.y); } e.in e.a或e.b 共用体变量e 1 e.in.x e.in.y 2 例 程序运行的结果是________。 main() { union EXAMPLE { struct { int x; int y; }in; int a; int b; }e; e.a=1; e.b=2; e.in.x=e.a*e.b; e.in.y=e.a+e.b; printf(“%d,%d\n“,e.in.x,e.in.y); } e.in e.a或e.b 共用体变量e 2 e.in.x e.in.y 4 例 §10.6 枚举类型 用途： 如果一个变量只有几种可能的值，就可以定义成枚举类型 枚举类型的定义 enum 枚举类型名｛取值表｝； 例：enum weekdays {Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat} ； 枚举变量的定义----与结构体变量定义类似 §间接定义：enum weekdays work; §直接定义：enum weekdays {Sun,Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat } work; 说明： （1）枚举型仅适应于取值有限的数据。 例：1周７天，１年１２个月。 （2）取值表中的值称为枚举元素，其含义由程序解释。 例：不是因为写成“Sun”就自动代表“星期天”。事实上， 枚举元素 用什么表示都可以。 （3）枚举元素按常量处理，它们的值是定义时的顺序号（从０开始）， 所以枚举元素可以进行比较，比较规则是：序号大者为大！ 例：上例中的Sun的值为0、Mon的值为1、……、Sat的值为6，所 以MonSun，Sat最大。 （4）枚举元素的值也是可以人为改变的：在定义时由程序指定。 例：如果enum weekdays {Sun=７, Mon＝１ ,Tue, Wed, Thu, Fri, Sat}；则Sun=７，Mon=１，从Tue=2开始，依次增１。 注意：不同的枚举元素不可以指定相同的值 （5）一个整数不能直接赋值给枚举变量 例：workday＝2；（非法，因为类型不同） 改写成：workday＝(enum weekday)2; 下面程序的输出是( )。 main() { enum team{my,your=4,his,her=his+10}; printf(“%d %d %d %d\n“,my,your,his,her); } A.0 1 2 3 B.0 4 0 10 C.0 4 5 15 D.1 4 5 15 C 下面程序的输出是 。 main() { enum em{em1=3,em2=1,em3}; char *aa[]={“AA“,“BB“,“CC“,“DD“}; printf(“%s%s%s\n“,aa[em1],aa[em2],aa[em3]); } DDBBCC §10.10 用typedef定义类型 作用：用typedef定义已有类型的别名。该别名与标准类 型名一样，可用来定义相应的变量。 定义已有类型别名的方法 (1)按定义变量的方法，写出定义体； (2)将变量名换成别名； (3)在定义体最前面加上typedef。 关键字 例:给实型float定义1个别名REAL。 (1)按定义实型变量的方法，写出定义 体： float f; (2)将变量名换成别名： float REAL; (3)在定义体最前面加上typedef： typedef float REAL; 例:给结构类型struct date定义1个别名 DATE。 struct date { int year, month, day; }; (1)按定义结构变量的方法，写出定义体 ：struct date {……} d; (2)将变量名换成别名： struct date {……} DATE; （3）在定义体最前面加上typedef： typedef struct date {……} DATE; typedef int *ipoin; ipoin p; 说明 （1）用typedef只是给已有类型增加１个别名 ，并不能创造１个新的类型。 （2）typedef与#define有相似之处，但二者 是不同的：前者是由编译器在编译时处理的； 后者是由编译预处理器在编译预处理时处理的 ，而且只能作简单的字符串替换。 1.设有以下定义 typedef union { long i； int k[5]； char c； } DATE； struct date { int cat； DATE cow； double dog； } too； DATE max； 则语句printf(〞%d〞,sizeof(struct date)+sizeof(max)))的执行 结果是( )。 A.25 B.30 C.18 D.8 2 .下面程序的输出是( )。 typedef union { long x[2]; int y[4]; char z[8]; } MYTYPE; MYTYPE them; main() { printf(“%d\n“,sizeof(them)); } A.32 B.16 C.8 D.24 4.设有以下说明语句 typedef struct { int n; char ch[8]; }PER; 则下面叙述中正确的是 A) PER 是结构体变量名 B) PER是结构体类型名 C) typedef struct 是结构体类型 D) struct 是结构体类型名 3.若要说明一个类型名STP，使 得定义语句STP s;等价于char *s;，以下选项中正确的是 A) typedef STP char *s; B) typedef *char STP; C) typedef STP *char; D) typedef char* STP ; B C D B l若有以下说明和定义 typedef int *INTEGER INTEGER p,*q; 以下叙述正确的是______。 A) p是int型变量 B) p是基类型为int的指针变量 C) q是基类型为int的指针变量 lD) 程序中可用INTEGER代替int类型名 B