第9章 结构体、共用体和枚举类型
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第9章 结构体、共用体和枚举类型
9.1 结构体类型与结构体变量 9.2 结构体数组 9.3 向函数传递结构体型数据 9.4 链表 9.5 共用体 9.6 枚举类型 9.7 用户自定义类型
9.1 结构体类型与结构体变量
• 结构体类型的定义
–概述：
• 建立单链表的主要步骤为：
– 生成只含有头结点的空链表； – 然后读取数据信息，生成新结点，将数据存放于新结点中， 插入新结点到单链表中 – 重复第二步，直到输入结束。 根据新结点插入到链表的位置的不同，建立链表的方式， 分为在表尾插入的方法和在表头插入的方法。 •表尾插入： 例9.6 •表头插入： 例9.7
• 共用体变量的定义
–用已定义的共用体类型去定义共用体变量 –定义共用体类型的同时定义变量： –定义无名共用体类型的同时定义变量：
• 共用体变量的引用
–引用方式：共用体变量名.成员名 共用体变量名. 共用体变量名 –说明： 对于共用体变量，只能引用它的成员，而不能引用整个 共用体变量。若共用体的成员是构造类型的，则需要逐级引 用至最低级的成员。 –能通过定义指向共用体的指针变量来引用共用体变量。
在实际应用中，一组相关的数据可能是不同类型的。C语 言提供了包含不同类型成员的类型来定义这样的数据，这 种类型就是结构体类型 结构体类型。 结构体类型
– 定义形式：
struct 结构体名 类型名1 成员名1 {类型名1 成员名1； 类型名2 成员名2 类型名2 成员名2； …… 类型名n 成员名n 类型名n 成员名n； };
• 举例
例9.11 上一页
9.6 枚举类型
• 枚举类型的定义–定义来自式：enum 枚举类型名{枚举常量1,枚举常量2,……,枚举常量n}; •
枚举类型变量的定义和使用
– 定义方式：
• 用已定义的枚举类型去定义变量： • 也可以在定义枚举类型的同时定义变量： • 对于上种方式也可省略枚举类型名： – 引用： • 枚举类型变量的取值范围只能是其所枚举的各个常量。 • 枚举变量的比较相当于比较它们所隐含的整数值。 • 枚举类型变量的值是对应枚举常量所代表整数值。
上一页
• 在链表中插入结点
设指针变量s指向待插入结点，假设指定结点为p。 – 插入到指定结点之后： ① s−>next=p−>next; ② p−>next=s;
– 插入到指定结点之前：首先要找到p的前驱结点q。
例9.8
上一页
• 在链表中删除结点
在一个单链表中删除指定结点，首先要找到该结点的前驱结 点，然后修改前驱结点的指针域指向待删结点的后继结点，然 后释放被删结点。
上一页
9.4 链表
• 链表的特点
–链表是一种动态的进行存储分配的数据结构，程序执行中， 可以在需要时开辟存储单元，在不需要时释放存储单元。 –链表的结点包含数据域和链接域，数据域用来保存数据信 息，链接域用来保存该结点的后继结点或前驱结点的地址。 –一个链表用一个头指针来保存该链表的首地址，即第一个 结点的地址。头指针是一个链表的标志。
• 向函数传递结构体变量
函数调用时，形参也要占用内存空间，因此函数之间传递结 构体变量会带来时间和空间的巨大开销；而且，形参与实参之 间是“值传递”的方式，被调函数对形参结构体变量的修改并 不 能传递给实参，所以虽然语法上允许，但一般很少采用这种传 递方式。 首页 上一页
• 向函数传递结构体变量的地址
• 一个单链表的逻辑示意图
首页 上一页
• 创建链表
– 相关函数：
• malloc函数 1.原型：void *malloc(unsigned int size); 2.功能：在内存的动态存储区中分配size个字节的连续空间， 它的返回值是所分配的那一段空间的起始地址，若分配失 败，则返回一个空指针（0）。 • calloc函数 1.原型：void *calloc(unsigned int n,unsigned int size); 2.功能：内存的动态存储区中分配n个长度为size个字节的 连续空间，它的返回值是指向所分配空间的起始地址，若 分配失败，则返回一个空指针（0）。 • free函数 1.原型：void free(void *p); 2.功能：释放p所指向的内存区，该函数没有返回值。一般 p是调用malloc函数或calloc函数的返回值。 上一页
• 举例
例9.12 上一页
9.7 用户自定义类型
• 用户自定义类型的含义和格式
–含义：用户自定义类型是对已存在的标准类型或已定义
了的类型起一个新名字，而不是去定义原来没有的类型。
–步骤：
• 定义相应类型的变量； • 将变量名用新类型名替换； • 在最前面加上 typedef。 这样，一个新类型就声明了，可以用其去定义变量。
• 举例
例9.1 上一页
9.2 结构体数组
• 结构体数组的定义、初始化
– 结构体数组的定义： • 可以定义结构体类型后再定义数组； • 也可以在定义结构体类型的同时定义数组。 例如：struct student {int number; char name[8]; float score[3]; float ave; }stu[3]={{1001，"zhang",{80,78,67}}, {1002, "wang",{98,78,86}}, {1003, "li",{79,89,68}} }; 首页 上一页
• 结构体数组的引用
–引用形式1： 数组名[下标 成员名 数组名 下标].成员名 下标
• stu[1].number; 表示第1个学生的学号 • stu[0].score[2] ; 表示第0个学生的第2门课的成绩 –引用形式2： 通过指针引用结构体数组的元素及其成员 若已有前面的定义，ps指向stu[0]，那么： • (*ps).number; 表示第0个学生的学号 • ps−>name; 表示第0个学生的姓名 • (++ps)−>ave; 表示先将指针ps向后移动，指向stu[1]， 即该式表示第1个学生的平均成绩
– 注意：
• typedef只能声明类型名，不能用于定义变量。 • typedef和#define的区别： – 一是#define在预编译时处理，只是一种简单的替换； 而typedef在编译的时候处理，它并不是替换，是用 新类型名去定义变量。 – 二是#define是预处理命令，不能加分号；而typedef 是类型声明语句，以分号结束。 上一页
• 用typedef声明基本类型
– 形式： typedef 基本类型名 新类型名； 新类型名； 首页 上一页
• 用typedef声明构造类型
– 数组类型的声明
typedef 数据类型名 数组类型名[数组长度]；
– 结构体类型的声明
typedef struct {类型名 成员名1； 类型名 成员名2； …… 类型名 成员名n； }结构体类型名；
– 注意
指向结构体变量的指针，与指向结构体变量的成员地指 针是不同类型的，它们之间不能直接相互赋值，则必须先进 行强制类型转换，转换为需要的类型，再赋值。
• 举例
例9.2 上一页
9.3 向函数传递结构体型数据
• 向函数传递结构体变量的成员
用结构体变量的成员作函数的实参，要注意作为实参的结构 体变量的成员的类型要与形参的类型相匹配。形参与实参之间 是“值传递”的方式。
例9.9
• 举例
例9.10
上一页
9.5 共用体
• 共用体类型的定义
–概述
共用体类型是由类型不同的、固定个数的成员所组成；所 有的共用体成员共占同一段内存，在微观上看，某一时刻 只能有某一个成员起作用，其它成员是不存在的。
– 定义形式：
union 共用体名 {类型名 成员名 ； 类型名1 类型名 成员名1； 类型名2 成员名2； 类型名 成员名 ； …… 类型名n 成员名n； 类型名 成员名 ； }； ； 首页 上一页
向函数传递结构体变量的地址是地址传递方式，被调函数中 可以通过实参传来的结构体变量的地址引用结构体变量，从而 在被调函数中对结构体变量的修改，也就间接的达到了改变主 调函数中的结构体变量的值的目的。 例9.3
• 向函数传递结构体数组
向函数传递结构体数组与传递其它的数组一样，实质上传递 的是数组的首地址，形参数组与实参数组共占内存单元。 例9.4
– 共用体类型的声明
typedef union {类型名 成员名1； 类型名 成员名2； …… 类型名 成员名n； }共用体类型名；
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• 用户自定义类型的应用
– 应用：
• 对比较复杂且使用比较频繁的类型，可以用typedef声明 来简化程序的书写。 • 用typedef声明类型有助于提高程序的可移植性。
结构体数组stu的逻辑示意图为：
对于结构体类型的一维数组、二维数组，也可以定义指向 它们的指针变量，例如： struct student *ps=stu; 表示指针变量ps指向结构体数组stu的第0个元素，那么， ps+1表示stu[1]的地址，ps++表示指针向后移动一个元素的空 间，指向下一个元素。 上一页
首页 上一页
• 结构体变量的定义和初始化
– 结构体类型变量的定义方式：
• 用已经定义的结构体类型去定义结构体变量； • 定义结构体类型的同时定义结构体变量； • 定义无名结构体类型的同时定义结构体变量。
– 初始化：
可以在定义结构体变量的同时初始化。
– 说明：
• 定义结构体类型是说明一种由一些特定成员组成的模型。 模型并不是实体，变量才是占用内存的实体。 • 结构体变量的地址是结构体变量在内存的首地址，用来 存放结构体变量地址的变量是指向结构体的指针变量。 上一页
• 结构体变量的引用
–引用方式1： 结构体变量名.成员名 结构体变量名. –引用方式2： （*指针变量名）.成员名 指针变量名）
或者是：指针变量名−>成员名 指针变量名−>成员名 指针变量名−> – 例：struct student {int number; char name[8]; int age; float score[3]; }stu={112, "wang",18,88,79,92},*ps=&stu; 那么对于变量stu的成员number的如下几种引用方式等效： ① stu.number；② (*ps).number；③ ps−>number；
9.1 结构体类型与结构体变量 9.2 结构体数组 9.3 向函数传递结构体型数据 9.4 链表 9.5 共用体 9.6 枚举类型 9.7 用户自定义类型
9.1 结构体类型与结构体变量
• 结构体类型的定义
–概述：
• 建立单链表的主要步骤为：
– 生成只含有头结点的空链表； – 然后读取数据信息，生成新结点，将数据存放于新结点中， 插入新结点到单链表中 – 重复第二步，直到输入结束。 根据新结点插入到链表的位置的不同，建立链表的方式， 分为在表尾插入的方法和在表头插入的方法。 •表尾插入： 例9.6 •表头插入： 例9.7
• 共用体变量的定义
–用已定义的共用体类型去定义共用体变量 –定义共用体类型的同时定义变量： –定义无名共用体类型的同时定义变量：
• 共用体变量的引用
–引用方式：共用体变量名.成员名 共用体变量名. 共用体变量名 –说明： 对于共用体变量，只能引用它的成员，而不能引用整个 共用体变量。若共用体的成员是构造类型的，则需要逐级引 用至最低级的成员。 –能通过定义指向共用体的指针变量来引用共用体变量。
在实际应用中，一组相关的数据可能是不同类型的。C语 言提供了包含不同类型成员的类型来定义这样的数据，这 种类型就是结构体类型 结构体类型。 结构体类型
– 定义形式：
struct 结构体名 类型名1 成员名1 {类型名1 成员名1； 类型名2 成员名2 类型名2 成员名2； …… 类型名n 成员名n 类型名n 成员名n； };
• 举例
例9.11 上一页
9.6 枚举类型
• 枚举类型的定义–定义来自式：enum 枚举类型名{枚举常量1,枚举常量2,……,枚举常量n}; •
枚举类型变量的定义和使用
– 定义方式：
• 用已定义的枚举类型去定义变量： • 也可以在定义枚举类型的同时定义变量： • 对于上种方式也可省略枚举类型名： – 引用： • 枚举类型变量的取值范围只能是其所枚举的各个常量。 • 枚举变量的比较相当于比较它们所隐含的整数值。 • 枚举类型变量的值是对应枚举常量所代表整数值。
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• 在链表中插入结点
设指针变量s指向待插入结点，假设指定结点为p。 – 插入到指定结点之后： ① s−>next=p−>next; ② p−>next=s;
– 插入到指定结点之前：首先要找到p的前驱结点q。
例9.8
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• 在链表中删除结点
在一个单链表中删除指定结点，首先要找到该结点的前驱结 点，然后修改前驱结点的指针域指向待删结点的后继结点，然 后释放被删结点。
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9.4 链表
• 链表的特点
–链表是一种动态的进行存储分配的数据结构，程序执行中， 可以在需要时开辟存储单元，在不需要时释放存储单元。 –链表的结点包含数据域和链接域，数据域用来保存数据信 息，链接域用来保存该结点的后继结点或前驱结点的地址。 –一个链表用一个头指针来保存该链表的首地址，即第一个 结点的地址。头指针是一个链表的标志。
• 向函数传递结构体变量
函数调用时，形参也要占用内存空间，因此函数之间传递结 构体变量会带来时间和空间的巨大开销；而且，形参与实参之 间是“值传递”的方式，被调函数对形参结构体变量的修改并 不 能传递给实参，所以虽然语法上允许，但一般很少采用这种传 递方式。 首页 上一页
• 向函数传递结构体变量的地址
• 一个单链表的逻辑示意图
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• 创建链表
– 相关函数：
• malloc函数 1.原型：void *malloc(unsigned int size); 2.功能：在内存的动态存储区中分配size个字节的连续空间， 它的返回值是所分配的那一段空间的起始地址，若分配失 败，则返回一个空指针（0）。 • calloc函数 1.原型：void *calloc(unsigned int n,unsigned int size); 2.功能：内存的动态存储区中分配n个长度为size个字节的 连续空间，它的返回值是指向所分配空间的起始地址，若 分配失败，则返回一个空指针（0）。 • free函数 1.原型：void free(void *p); 2.功能：释放p所指向的内存区，该函数没有返回值。一般 p是调用malloc函数或calloc函数的返回值。 上一页
• 举例
例9.12 上一页
9.7 用户自定义类型
• 用户自定义类型的含义和格式
–含义：用户自定义类型是对已存在的标准类型或已定义
了的类型起一个新名字，而不是去定义原来没有的类型。
–步骤：
• 定义相应类型的变量； • 将变量名用新类型名替换； • 在最前面加上 typedef。 这样，一个新类型就声明了，可以用其去定义变量。
• 举例
例9.1 上一页
9.2 结构体数组
• 结构体数组的定义、初始化
– 结构体数组的定义： • 可以定义结构体类型后再定义数组； • 也可以在定义结构体类型的同时定义数组。 例如：struct student {int number; char name[8]; float score[3]; float ave; }stu[3]={{1001，"zhang",{80,78,67}}, {1002, "wang",{98,78,86}}, {1003, "li",{79,89,68}} }; 首页 上一页
• 结构体数组的引用
–引用形式1： 数组名[下标 成员名 数组名 下标].成员名 下标
• stu[1].number; 表示第1个学生的学号 • stu[0].score[2] ; 表示第0个学生的第2门课的成绩 –引用形式2： 通过指针引用结构体数组的元素及其成员 若已有前面的定义，ps指向stu[0]，那么： • (*ps).number; 表示第0个学生的学号 • ps−>name; 表示第0个学生的姓名 • (++ps)−>ave; 表示先将指针ps向后移动，指向stu[1]， 即该式表示第1个学生的平均成绩
– 注意：
• typedef只能声明类型名，不能用于定义变量。 • typedef和#define的区别： – 一是#define在预编译时处理，只是一种简单的替换； 而typedef在编译的时候处理，它并不是替换，是用 新类型名去定义变量。 – 二是#define是预处理命令，不能加分号；而typedef 是类型声明语句，以分号结束。 上一页
• 用typedef声明基本类型
– 形式： typedef 基本类型名 新类型名； 新类型名； 首页 上一页
• 用typedef声明构造类型
– 数组类型的声明
typedef 数据类型名 数组类型名[数组长度]；
– 结构体类型的声明
typedef struct {类型名 成员名1； 类型名 成员名2； …… 类型名 成员名n； }结构体类型名；
– 注意
指向结构体变量的指针，与指向结构体变量的成员地指 针是不同类型的，它们之间不能直接相互赋值，则必须先进 行强制类型转换，转换为需要的类型，再赋值。
• 举例
例9.2 上一页
9.3 向函数传递结构体型数据
• 向函数传递结构体变量的成员
用结构体变量的成员作函数的实参，要注意作为实参的结构 体变量的成员的类型要与形参的类型相匹配。形参与实参之间 是“值传递”的方式。
例9.9
• 举例
例9.10
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9.5 共用体
• 共用体类型的定义
–概述
共用体类型是由类型不同的、固定个数的成员所组成；所 有的共用体成员共占同一段内存，在微观上看，某一时刻 只能有某一个成员起作用，其它成员是不存在的。
– 定义形式：
union 共用体名 {类型名 成员名 ； 类型名1 类型名 成员名1； 类型名2 成员名2； 类型名 成员名 ； …… 类型名n 成员名n； 类型名 成员名 ； }； ； 首页 上一页
向函数传递结构体变量的地址是地址传递方式，被调函数中 可以通过实参传来的结构体变量的地址引用结构体变量，从而 在被调函数中对结构体变量的修改，也就间接的达到了改变主 调函数中的结构体变量的值的目的。 例9.3
• 向函数传递结构体数组
向函数传递结构体数组与传递其它的数组一样，实质上传递 的是数组的首地址，形参数组与实参数组共占内存单元。 例9.4
– 共用体类型的声明
typedef union {类型名 成员名1； 类型名 成员名2； …… 类型名 成员名n； }共用体类型名；
上一页
• 用户自定义类型的应用
– 应用：
• 对比较复杂且使用比较频繁的类型，可以用typedef声明 来简化程序的书写。 • 用typedef声明类型有助于提高程序的可移植性。
结构体数组stu的逻辑示意图为：
对于结构体类型的一维数组、二维数组，也可以定义指向 它们的指针变量，例如： struct student *ps=stu; 表示指针变量ps指向结构体数组stu的第0个元素，那么， ps+1表示stu[1]的地址，ps++表示指针向后移动一个元素的空 间，指向下一个元素。 上一页
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• 结构体变量的定义和初始化
– 结构体类型变量的定义方式：
• 用已经定义的结构体类型去定义结构体变量； • 定义结构体类型的同时定义结构体变量； • 定义无名结构体类型的同时定义结构体变量。
– 初始化：
可以在定义结构体变量的同时初始化。
– 说明：
• 定义结构体类型是说明一种由一些特定成员组成的模型。 模型并不是实体，变量才是占用内存的实体。 • 结构体变量的地址是结构体变量在内存的首地址，用来 存放结构体变量地址的变量是指向结构体的指针变量。 上一页
• 结构体变量的引用
–引用方式1： 结构体变量名.成员名 结构体变量名. –引用方式2： （*指针变量名）.成员名 指针变量名）
或者是：指针变量名−>成员名 指针变量名−>成员名 指针变量名−> – 例：struct student {int number; char name[8]; int age; float score[3]; }stu={112, "wang",18,88,79,92},*ps=&stu; 那么对于变量stu的成员number的如下几种引用方式等效： ① stu.number；② (*ps).number；③ ps−>number；