C语言学习记录（八）

一、结构类型及其变量的定义

1、结构类型的定义

结构类型是聚合类型对象的抽象，通常要由程序员自行定义。因此结构类型是用户自定义类型。
定义结构类型的一般格式
- 其定义语法格式为：struct 结构类型名 { 成员列表；}；
- struct是关键字，表示声明要定义一个结构类型，结构类型名用标识符命名。
- 成员列表给出n个成员的声明，成员可以是基本类型变量、数组，也可以是另一结构类型变量，成员之间用分号间隔。如：
  类型名成员名；
  ……
  类型名成员名；
- 要注意，}后面一定要加分号”；“。
- ```
//定义一个表述学生数据的结构类型
struct student
{
    int number;
    char name[9];
    int age;
    char sex;
};
```
结构类型的几点说明
- 单单只是定义了结构类型，系统是不会为之分配内存单元的，只有定义了结构变量后，才会分配。
- 每一个数据项都是和数据结构绑定在一起的，想要引用某个数据项，就得先通过通过结构变量名。
- 结构类型可以嵌套定义。通常用于某个成员是一个结构变量的场合。
```
struct Student
{
    int number;
    char name[9];
    struct Date     //嵌套结构数据
    {           
        int year;
        int month;
        int day;
    }birthday;
        //成员birthday的类型又是结构类型
    char sex;
};
```
- 允许省略结构类型名，即允许定义无类型结构名的结构类型，但后面必须要定义结构变量，而且只能在一处使用。常用于内嵌结构。

2、结构类型数对象的定义及初始化

定义结构变量
- 先定义结构类型再定义结构变量
  - 这是标准方式，其语法格式为：struct 结构变量类型名变量名表;。
  - 其中，结构变量类型名必须是程序中已定义的。
  - 变量名表：列出n个同类型的结构数据对象名，中间用逗号分隔。
  - 例struct Student student1, student2;
- 在定义结构类型的同时定义结构变量
  - ```
  struct Student
  {
      int number;
      char name[9];
      struct Date     //嵌套结构数据
      {           
          int year;
          int month;
          int day;
      }birthday;
          //成员birthday的类型又是结构类型
      char sex;
  }student1, student2;
  
  struct Student student3;        //正确，此处还是Student的作用域
  struct Date birthday1;           //错误的，此处已出Date的作用域
```
- 直接定义结构变量
  - 语法格式为：
    struct
    {
    成员列表;
    }变量名列表;
  - 该定义方法的变量只能用一次。

结构变量的初始化

可以在定义结构变量名的同时进行初始化，其语法格式为：struct 结构类型名结构变量名 = {成员初始化值表};

struct Student
{
    int number;
    char name[9];
    struct Date     //嵌套结构数据
    {           
        int year;
        int month;
        int day;
    }birthday;
        //成员birthday的类型又是结构类型
    char sex;
}student = {1001, "LiMing", 1985, 2, 20, 'M'}		//可以看出，其内部嵌套结构变量仍是赋初值

3、结构成员的引用

结构成员的表示
- 结构变量是由n个成员聚合而成的一个整体，要访问一个成员，必须给出整体名称和成员名称。如student1.name，"."称为点运算符，表示name从属于student1。
- 假设有以下定义：struct Student s1, s2[100], *s3 = &s1;
  - 结构变量成员的表示：其成员number、age分别表示为s1.number、s1.age
  - 结构数组元素成员的表示：s2[5].name表示s2中第六个元素name成员。
  - 结构指针成员的表示：s3->name表示结构指针s3指向的结构变量s1的name成员。
嵌套结构的结构成员的表示
- 结构成员本身又是结构变量，称为嵌套结构。
- 必须使用若干个成员运算符来连接多个结构变量及其对应的分量，逐级表示到最低的成员。比如：student.birthday.year(year表示最低的成员，也是基本数据对象)。
结构成员变量的引用
- 结构变量的成员和普通变量一样可以进行各种运算,例如：
  student.birthday.year++;
  student1.number = 11001;
  scanf("%d", &student.sex);

结构成员表示和引用的注意事项

如果成员是基本类型数据可直接引用。

在绝大多数场合（赋值运算除外），只能访问成员而不能直接访问结构本身。例如：

struct Student student1, student2;
Student1 = Student1 + Student3;		//错误，不能将整个结构变量做运算
printf("%d, %s, %d, %c\n", student1);		//错误，不能将整个结构变量输出
printf("%d, %s, %d, %c\n", stdent1.number, student1.name, student1.age, stdent1.sex);
//正确，对每个成员分别输出

可以将一个结构变量作为整体赋给另一个相同类型的结构变量，如student2 = student1;

#include <stdio.h>

struct Date     //定义日期数据结构
{
    int month;
    int day;
    int year;
};

struct Student      //定义学生信息数据结构
{
    int number;
    char name[9];
    int age;
    char sex;

    struct Date birthday1;
};

int main()
{
    struct Student student1 = {1001, "lili", 18, 'M', 12, 15, 1982}, student2;
    student2 = student1;        //将s1的值整体赋给s2

    printf("student1 : %d %s %d %c %d/%d/%d\n", student1.number, student1.name, student1.age, student1.sex, student1.birthday1.month, student1.birthday1.day, student1.birthday1.year);
    printf("student2 : %d %s %d %c %d/%d/%d\n", student2.number, student2.name, student2.age, student2.sex, student2.birthday1.month, student2.birthday1.day, student2.birthday1.year);

    return 0;
}

也可以将一个结构变量中的内嵌结构类型成员赋给另一个，比如：student2.birthday = student1.birthday;

不能将一组数据常量直接赋给结构变量。

二、结构数组

1、结构数组的定义及其应用

结构数组的定义
- 什么是结构数组：结构数组是类型为结构类型的数组，它既有结构变量的属性，也有数组的属性。
- 定义结构数组的语法格式：
  - 格式1：struct 结构类型名数组名[常量表达式];
  - 格式2：
    struct 结构类型名
    {
    成员表;
    }数组名[常量表达式];
结构数组的初始化
- 与一般数组一样，在定义结构数组的同时，对其全部或部分元素进行赋值，例如：struct Student student[2] = {{1101, "lilin", 1985, 8, 1, 'M'}, {1102, "LongXing", 1985, 7, 1, 'F'}};
- 初值包含在初始化表中，它包含N个子表，即包含N个结构常量。当初始化结构数组时，可以省略下标。

2、对数组结构的操作

引用数组结构元素
- 其格式为：数组名[下表表达式]或 *(数组名 + i)
- 如employee[2]、*(employee + 3)
引用结构数组元素的成员
- 相当于结构变量的成员，其引用方式是一样的：数组名[常量表达式].成员例如：employee[5].name

3、应用举例

#include <stdio.h>

struct Student      //定义学生数据并赋值
{
    int number;
    char name[20];
    int age;
}student[4] = {{1011, "ShaBi", 18}, {1012, "DaShaBi", 19}, {1013, "YeShouXianBei", 24}, {1014, "ZhouZhiYang", 17}};

int main()
{
    int i = 0;
    double aver, sum = 0;

    for (i = 0; i < 4; i++)     //计算总年龄和平均年龄
    {
        sum += student[i].age;
    }

    printf("%lf\n", sum);

    aver = sum / 4.0;

    printf("%lf", aver);

    return 0;
}

三、结构和指针

1、指向结构变量的指针

定义指向结构变量的指针
- 语法格式：struct 结构类型名 *结构指针名;
- 例如：struct Employee employee, *EmpPtr; EmpPtr = &employee;表示将employee的起始地址赋予EmpPtr。
  employee.name与EmpPtr->name是等价的。

结构指针的初始化

与普通的指针类似，既可以赋予一个已存在的、类型相同的结构变量的地址，也可以赋予空地址（NULL）

struct Student
{
    int number;
    char name[9];
    int age;
}student1, *p1;

struct Device
{
    int number;
    char name[20];
    char type[10];
    char address[30];
    double price;
    int quantity;
}device1, *p2, *p3;

p1 = &device1;      //错误的，因为p1和device1的数据类型不同
p2 = &student1;     //错误的，因为p2和student1的数据类型不同
p3 = NULL;          //正确的，可以赋予空指针

通过指针来引用结构变量成员
- 如果有struct employee, *EmpPtr = employee;则EmpPtr->name与employee.name等价，都表示访问employee的成员name。
- 用(指针结构名).成员名也可以表示结构指针成员，比如(*EmpPtr).name。

2、指针变量作为结构成员

#include <stdio.h>

struct Student
{
    int number;
    char *name;     //定义结构成员指针变量
};

int main()
{
    struct Student stu;

    printf("输入你的学号：");
    scanf("%d", &stu.number);

    printf("输入你的名字：");
    stu.name = (char*)calloc(21, sizeof(char));     //申请字符数组所需的内存空间，并将首地址保存在name指针中
    scanf("%s", stu.name);
    printf("%s", stu.name);

    return 0;
}

3、指向结构数组的指针

可以定义结构指针指向结构数组，利用该指针就可以访问结构数组的元素。如：
```
struct A
{
    int a;
    double b;
}arr[3], *p;

p = arr;
```
- 这样p就指向了arr[0]的第一个元素，当p = p + 1时，p就指向了arr[1]的第一个元素。
- p -> a;表示指针p得到了起始数组第a个元素；
  (p++) -> a;表示指针p先得到起始数组第a个元素，然后自增；
  (++p) -> a;表示指针p先自增，再得到自增后的数组第a个元素；
  (p -> a)++表示指针p先得到a的值，然后对得到的值加一；

#include <stdio.h>

struct Student          //定义Student结构类型
{
    int number;
    char name[9];
    int age;
    char sex;
};

struct Student stu[2] = {{10101, "lilin", 18, 'M'}, {10102, "zhangfan", 19, 'M'}};      //输入两个学生的信息

int main()
{
    struct Student *p;

    printf("No.     Name    sex     age\n");

    for (p = stu; p < stu + 2; p++)
        printf("%-11d%-12s%2c%10d\n", p -> number, (*p).name, p -> sex, p ->age);

    return 0;
}

4、结构指针作为函数参数

结构变量和结构和指针可作函数形参；函数返回值的类型为结构类型，可返回结构常量；

#include <stdio.h>

struct Student		//定义学生数据类型
{
    int number;
    char name[9];
    int age;
};

void age(struct Student *p);

int main()		
{
    struct Student stu[3] = {{1101, "devid", 18}, {1102, "star", 19}, {1103, "bageyalu", 17}};
    struct Student *p;
    p = stu;

    age(p + 1);

    return 0;
}

void age(struct Student *p)
{
    printf("%s\n", p -> name);
    printf("%d", (*p).age);
}

#include <stdio.h>
//定义员工结构类型
struct Employee
{
    char name[9];
    char sex;
    char birthday[12];
    char dept[11];      //部门
    char ProTitle[9];   //职称
    double salary;      //工资
    double bonus;       //奖金
    char health;
};
//定义工资和奖金的统计结果
struct Total
{
    char title1[10];
    double sum1;

    char title2[10];
    double sum2;
};

#define NUM 5        //定义职工人数
void ReadEmplo(struct Employee employee[]);     //声明自定义函数
void WriteEmplo(struct Employee employee);
struct Total sum(struct Employee employee[], struct Total temp);

int main()
{
    struct Employee employee[NUM];      //定义员工数据表
    struct Total t1 = {"基本工资：", 0, "奖金总和", 0};     //赋初值
    int i;

    ReadEmplo(employee);        //输入各员工数据

    for (i = 0; i < NUM; i++)
    {
        WriteEmplo(employee);       //输出各员工的数据
    }

    t1 = sum(employee, t1);         //将员工工资总和，，奖金总和

    printf("%s%7.2lf\n", t1.title1, t1.sum1);        //输出员工总工资
    printf("%s%7.2lf\n", t1.title2, t1.sum2);           //输出员工奖金之和

    return 0;
}

void ReadEmplo(struct Employee employee[])      //自定义员工数据输入函数
{
    int i;

    for (i = 0; i < NUM; i++)
    {
        scanf("%s", employee[i].name);
        scanf(" %c", &employee[i].sex);
        scanf("%s", employee[i].birthday);
        scanf("%s", employee[i].dept);
        scanf("%s", employee[i].ProTitle);
        scanf("%lf", &employee[i].salary);
        scanf("%lf", &employee[i].bonus);
        scanf(" %c", &employee[i].health);
    }
}

void WriteEmplo(struct Employee employee)     //自定义员工数据输出函数
{
    printf("性名    性别    出生年月    部门    职称    工资    奖金    健康状况\n");
    printf("%s%c%s%s%s%6.2lf%6.2lf%c", employee.name, employee.sex, employee.birthday, employee.dept, employee.ProTitle, employee.salary, employee.bonus, employee.health);
}

struct Total sum(struct Employee employee[], struct Total temp)     //自定义员工工资和奖金的总和函数
{
    int i;

    for (i = 0; i < NUM; i++)
    {
        temp.sum1 = temp.sum1 + employee[i].salary;
        temp.sum2 = temp.sum2 + employee[i].bonus;
    }

    return temp;
}

四、联合类型

1、联合类型的概念及联合类型定义

联合的概念
- 将若干个变量组织在一起，使它们能在不同的时间占用同一段内存空间，这种数据类型叫做联合类型或共同体类型。
- 如果将多个不同类型的变量变成联合类型，那么编译程序分配空间时，会取字节数最大的变量，并且多个变量在空间起始位置一致，但只能分时使用。

定义联合类型

语法格式：

union 联合类型名
{
    成员列表；
}；
//union是关键字，表示定义一个联合类型
    //联合类型名，是标识符，和int相似

2、联合变量的定义及成员的引用

定义联合变量
- 和前面一样：union 联合类型名变量名;
- 联合在一个时间内不能对对多个成员同时起作用，只能最后被赋值的成员才有作用。
```
datal.b = 'M';		//对联合成员b赋值，'M'放在1000单元
printf("%c\n", datal.b);		//输出M
datal.a = 100;		//这时成员b被成员a覆盖，100存放在1000~1003单元
printf("%d", datal.a);		//输出100
```
- 类型变量长度等于类型最长的成员的长度。
联合成员的引用
- 和结构类型一样，如：datal.b (*p).b p -> b

3、联合类型应用举例

//数据处理问题中，可以用一个数据域存放不同类型的对象。
struct Person
{
    int number;
    char name[9];
    char sex;
    char job;
    
    union Category
    {
        int class;
        char post[21];
    }category;
    
}person;

五、枚举类型

1、枚举类型的定义

枚举类型简称枚举型，是一种特殊的数据类型，他的值域是某个数据集合，集合内所有整数均可赋值。
定义格式为enum 枚举类型名{枚举值表};如果没有指定枚举值表中枚举常量名对应的整数值的话，C语言会默认取值，如
enum Week{Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Friday, Saturday},系统就会从Sunday开始到最后对应值分别为0，1，2，3……6，即其值域为{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}。
如果将enum Week{Sunday = 7, Monday = 1, ……,Saturday};,那么就是

2、枚举类型的定义和使用

用变量定义语句定义枚举类型变量

和前面一样，如：enum Week weekdays = Sunday\
枚举类型变量的取值只能取一次，且一次只能取一个值

//合法语句
weekDay = Monday;
weekDay = (enum Week)1;		//将整数类型转化为枚举类型
//不合法语句
weekday = Mon		//euum Week类型不包含Mon这个值
weekday = 1;

可以进行关系运算

enum Week weekday1 = Monday, weekday2 = Friday;
if (weekday1 == weekday2)
    printf("ok");
if (Monday != Friday)
    printf("ok");
//实际上是1！=5，枚举变量其实是整数符，不是字符串符

六、用typedef定义类型别名

简单的名字替换
- 语法格式为：typedef 类型名类型别名如：typedef int Intget。int a和Intget a是等价的
定义一个类型名代表一个结构
- typedef struct Student STUDENT; STUDENT stu2;

定义数组类型

typedef int Count[10];
Count a, b;		//用Count定义整数数组，他们都具有10个元素

定义指针类型

typedef int *String;
String p1, p2;		//用String定义p1,p2为指针变量

posted on 2023-03-31 22:11 嗷呜ニャー～阅读(46) 评论(0) 编辑收藏举报