第10章 结构体及共用体

第10章结构体与共用体考核知识点●结构体与共用体类型数据的定义方法和引用方法●用指针和结构体构成链表，单向链表的建立、输出、插入与删除重要考点●对结构体的声明及定义●访问结构体的成员的方法●熟悉对链表的操作10.1 用typedef说明一种新类型名C语言规定可以用typedef说明一种新的类型名，说明新类型名的语句一般形式为：typedef 类型名称标识符；其中，“类型名”一定是在此语句之前已有定义的类型标识符。

“标识符”是一个用户定义标识符，用来标识新的类型名。

typedef语句的作用仅仅是用“标识符”来代表已存在的“类型名”，并没有产生新的数据类型，因此，原有的类型名依然有效。

提示：声明一个新的类型名的具体步骤如下：⑴先按定义变量的方法写出定义的主体（如float a;）.⑵将变量名换成新类型名（如将a换成FLO）。

⑶在最左面加上关键字typedef(如typedef FLO).⑷然后可以用新类型名去定义其他的变量（如FLO b;）.10.2 结构体类型在实际工作中，当我们需要把一些不同类型，但相互之间又存在着联系的信息组合应用时，就要用到结构体。

结构体是一种看似复杂却非常灵活的构造数据类型。

在通常情况下，一个结构体类型由若干个称为成员（或称为域）的部分组成。

不同的结构体类型可根据需要由不同的成员组成。

但对于某个具体的结构体类型，其成员的数量必须固定，这一点与数组相同；但结构体中各个成员的类型可以不同，这是结构体与数组的重要区别。

例如，我们常用的“时间”可以由以下3个部分描述：小时（hour）、分（minute）、秒（second）。

它们都可以用整型数表示，可以把这3个成员组成一个整体，并给它取名为time，这就是一个简单的结构体。

声明一个结构体类型的一般形式为：struct 结构体名{成员表列}；struct是C语言中的关键字，是结构体类型的标志。

“结构体名”用做结构体类型的标志，它又称“结构体标记”（structure）。

大括号内是该结构体中各成员，成员表列是由若干个变量类型名及变量名组成的。

这些成员共同组成一个结构体。

例如，上面提到的“时间”结构体类型可以说明如下：struct time{int hour;int minute;int second;};其中，time就是结构体名，hour、minute、second都是成员，并且都应进行类型声明，每个成员也就是结构体中的一个域。

成员的命名规则与变量名相同。

所以结构体类型刀可以用以下形式说明：struct 结构体标识名{类型名1 结构体成员名表1；类型名2 结构体成员名表2；...类型名n 结构体成员名表n;}说明：⑴“结构体标识名”和“结构体成员名表”都必须是合法的用户定义的标识符。

⑵每个“结构体成员名表”中都可以含有多个同类型的成员名，它们之间以逗号分隔。

⑶结构体类型说明中的“类型名1”~“类型名n”，不仅可以是简单数据类型也可以是某种结构体类型。

当结构体说明中又包含结构体时，称为结构体的嵌套。

⑷ANSI C标准规定结构体至多允许嵌套15层，并且允许内嵌结构体成员的名字与外层成员的名字相同。

10.3 结构体类型变量的定义前面只是指定了一个结构体类型，为了能在程序中使用结构体类型的数据，就需要定义结构体类型的变量，并在其中存放具体的数据。

可以用如下方法定义结构体类型变量。

一、先声明结构体类型再定义变量名如上面已经定义了一个结构体类型struct time，可以如下定义：struct time time1,time2;结构体类型名结构体变量名；time1和time2为struct time类型变量，即它们都具有struct time类型的结构。

二、在声明类型的同时定义变量其一般形式为：struct 结构体名{成员类型} 变量名表列；三、直接定义结构体类型变量其一般形式为：struct{成员表列}变量名表列；即不出现结构体名。

提示：类型与变量是两个不同的概念，使用时应注意区别。

只能对变量赋值、存取或运算，而不能对一个类型进行赋值、存取或运算。

可以单独使用结构体中的成员，它与普通变量的作用相同。

10.4 结构体变量的引用在定义了结构体变量以后，当然可以引用这个变量。

但应注意：1.结构体变量不能作为一个整体而对其进行任何操作，只能对结构体变量中的各个成员分别进行输入和输出等操作。

结构体变量中的成员用以下方式引用：结构体变量名.成员名2.如果结构体的某个成员本身又是一个结构体类型，则可以使用若干个成员运算符“.”，一级一级地找到最低的一级成员，只能对最低一级成员进行赋值或存取及运算。

3.结构体变量的初始化，是指逐个对结体变量的各个成员进行初始化的过程。

10.5 结构体数组和普通数组一样，结构体数组中和每个元素都属于同一数据类型（结构体类型），只不过各个元素本身又都包含多个成员项，例如，一个结构体变量中存放着一组数据（如某个产品的名称、型号、尺寸、颜色等数据），现在如果有10个这样产品的数据需要参加运算，显然应当用到结构体数组。

和定义结构体变量的方法相仿，只需说明其为数组即可。

其一般形式为：struct 结构体变量名{成员表列}数组名[常量表达式]；结构体数组的初始值应顺序地放在一对花括号中，由于数组中的每个元素都是一个结构体，因此通常将成员的值依次放在一对花括号中，以便区分各个元素。

10.6 指向结构体类型数据的指针一个结构体变量的指针就是用来指向该结构体类型的存储单元，并指向结构体变量所占据的内存段的起始地址。

一、指向结构体变量的指针看下面的例子：#include <string.h>#include <stdio.h>main(){struct objects{char name[20];int size;char color[10];float weight;float height;};struct objects obj1;struct objects *p;p=&obj1;strcpy(,”pen”);obj1.size=10;strcpy(obj1.colur,”black”);obj1.weight=50.5;obj1.height=18.5;printf(“name:%s\nsize:%d\ncolor:%s\nweight:%f\nheight:%f\n”,,obj1.size,obj1.we ight,obj1.height);printf(“name:%s\nsize:%d\ncolor:%s\nweight:%f\nheight:%f\n”,(*p).name,(*p).size,(*p).weight, (*p).height);}我们声明了一个struct objects类型，并且定义了一个该类型的变量obj1，又定义了一个指向struct objects类型的数据指针p，并且将p指向obj1，接下来是对各成员赋值。

第一个printf语句用“.”的方式将obj1的成员的值输出。

第二个printf语句用（*p）将obj1的成员的值输出，因为成员运算符“.”的优先级高于“*”运算符，所以（*p）的两侧的圆括号不能省略。

以上两个printf函数语句的输出结果是相同的。

我们可用p->name来代替（*p）.name，其中“—>”称为指向运算符，它由两部分组成：“-”减号和“>”大于号，它们之间不能有空格，所以“结构体变量.成员名”、“*结构体指针变量名.成员名”和“结构体指针变量名—>成员名”这3种形式是等价的。

二、指向结构体数组的指针结构体数组及其元素也可以用指针变量来指向。

在使用指针变量指向结构体数组时，只要把该结构体数组中的每个元素当做普通的结构体变量使用就可以了。

例如：#include <stdio.h>struct objects{char name[20];int size;char color[10];float weight;float height;};struct objectsobj[3]={{“pen”,10,”black”,50.5,18.5},{“notebook”,20,”blue,180,19.5”},{“bag”,50,”red”,2000,37.5}};main(){struct objects *p;printf(“name size color weight height\n”);for(p=obj;p<obj+3;p++)printf(“%10s%d%-20s$6.5f%6.5f\n”,p->name, p->size, p->color, p->weight, p->height);}这样就可以利用指针变量来逐个把结构体数组中的元素的各个域输出。

说明：如果p的初值为obj，即指向第一个元素，则p+1就指向下一个元素。

例如：（++p）->name;先使p自加1，然后得到它指向的元素中的name成员值。

而(p++) ->name；先得到p->name的值，然后使p自加1,指向obj[1]；。

p只能指向一个struct objects类型的数据，不能指向obj数组元素中的某一成员（即p的地址不是成员的地址）。

例如，p=&obj[1].name;是不对的。

对结构体变量中的每个成员，都可以像普通变量一样，对它进行同类变量所允许的任何操作。

三、用结构体变量和指向结构体的指针用为函数参数将一个结构体变量的值传递给另一个函数，有如下方法：1.结构体变量的成员作为实参传递给主调函数。

2.可以用结构体变量作为一个整体实参3.C语言，允许将结构体变量的地址作为实参传递，这时，对应的应该是一个基类型相同的结构体类型的指针。

10.7 链表链表是一种常见的重要的数据结构，它是动态地进行存储单元分配的一种结构。

如图10-1所示是一种简单的链表。

由示意图可以乍出链表中的各元素在内趣中不一定是连续存放的。

要找链表中某一元素，必须先找到上一个元素，根据该元素提供的下一元素的地址才能找到下一个元素。

所以，如果没有头指针（head）,则整个链表都无法访问。

另外一点，这种链表的数据结构，必须利用指针变量才能实现。

即一个节点中应包含一个指针变量，用它存放下一节点的地址。

当然也可以不通过指针变量，用其他方式也可以构建简单莲表。

下面通过一个例子来说明如何建立和输出一个简单链表。

#include <string.h>#include <stdio.h>struct node{int data;struct node *next;}typedef struct node NODETYPE;main(){NODETYPE s1,s2,s3,*begin,*p;s1.data=100;s2.tata=200;s3.data=300;begin=&s1;s1.next=&s2;s2.next=&s3;s3.next=’\0’;p=begin;while(p){printf(“%d”,p->data);p= p->next;}printf(“\n”);}main()函数中这定义的变量s1,s2,s3都是结构体变量，它们都含有data和next两个成员。