C10 C语言数据结构
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- 枚举
- 结构体
- 共用体
枚举
enum
enum枚举是 C 语言中的一种基本数据类型，它可以让数据更简洁，更易读。
枚举语法定义格式为：
enum 枚举名 {枚举元素1,枚举元素2,……};
枚举类型的定义
第一个枚举成员的默认值为整型的 0，后续枚举成员的值在前一个成员上加 1。也可以手动指定每个枚举成员的值。
示例：
#include <stdio.h>
//定义枚举类型WEEKDAY
enum WEEKDAY{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
int main ()
{
return 0;
}
枚举变量的定义
枚举变量的定义有三种方式：
1、先定义枚举类型，再定义枚举变量
enum WEEKDAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
enum WEEKDAY day;
2、定义枚举类型的同时定义枚举变量
enum WEEKDAY
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} day;
3、省略枚举名称，直接定义枚举变量
enum
{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} day;
使用枚举变量示例代码：
#include <stdio.h>
int main ()
{
//定义枚举类型WEEKDAY
enum WEEKDAY{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
//定义枚举变量day
enum WEEKDAY day;
day=WED;
printf("%d\n",day);
return 0;
}
在C 语言中，枚举类型是被当做 int 或者 unsigned int 类型来处理的，所以按照 C 语言规范是没有办法遍历枚举类型的。
示例代码，编译报错：
#include <stdio.h>
int main ()
{
//定义枚举类型WEEKDAY
enum WEEKDAY{
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
//定义枚举变量day
enum WEEKDAY day;
// 遍历枚举元素
for (day = MON; day <= SUN; day++) {
printf("枚举元素：%d \n", day);
}
return 0;
}
结构体
概念
结构体支持用户自定义和存储可用数据类型的数据集合。
类似数组，但是数组只能存储相同类型的数据。
结构体的定义
语法格式：
struct tag {
member-list
member-list
member-list
...
} variable-list ;
tag 是结构体标签。
member-list 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f，或者其他有效的变量定义。
variable-list 结构变量，定义在结构的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个结构变量。
例如：定义一个学生信息结构体
#include <stdio.h>
//学生信息结构体
struct Student{
int id;//学号
char name[20];//姓名
int age;//年龄
char gender[2];//性别
char classes[20];//班级
};
int main ()
{
return 0;
}
结构体变量的定义和访问
为了访问结构的成员，我们使用成员访问运算符（.）。
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
//学生信息结构体
struct Student{
int id;//学号
char name[20];//姓名
int age;//年龄
char gender[2];//性别
char classes[20];//班级
};
#include <stdio.h>
int main( )
{
struct Student zs; /* 声明 zs，类型为 Student */
struct Student ls; /* 声明 ls，类型为 Student */
/* zs 初始化 */
zs.id=2016001;
strcpy( zs.name, "张三");
zs.age=21;
strcpy( zs.gender, "男");
strcpy( zs.classes, "软件工程1班");
/* ls 初始化 */
//ls.id=2016002;
//ls.name="李四";//错误：cannot convert from 'char [5]' to 'char [20]'
//ls.age=21;
//ls.gender="女";//错误：cannot convert from 'char [3]' to 'char [2]'
//ls.classes="软件工程1班";//错误：cannot convert from 'char [12]' to 'char [20]'
ls.id=2016002;
strcpy( ls.name, "李四");
ls.age=21;
strcpy( ls.gender, "女");
strcpy( ls.classes, "软件工程1班");
/* 输出 zs信息 */
printf( "学号: %d\n", zs.id);
printf( "姓名: %s\n", zs.name);
printf( "年龄: %d\n", zs.age);
printf( "性别: %s\n", zs.gender);
printf( "班级: %s\n",zs.classes);
/* 输出 ls 信息 */
printf( "学号: %d\n", ls.id);
printf( "姓名: %s\n", ls.name);
printf( "年龄: %d\n", ls.age);
printf( "性别: %s\n", ls.gender);
printf( "班级: %s\n",ls.classes);
return 0;
}
备注：strcpy把含有'\0'结束符的字符串复制到数组中，会逐个字符进行拷贝。“=”赋值必须保证字符串长度和字符数组长度一致，否则将会导致转换错误。
字符串和数组长度定义的关系：c语言中的字符串是使用字符数组存储的，含有'\0'作为结束符号。因此定义数组长度的时候需要考虑'\0'元素，例如：
char arr[4]="abc";
输出效果：
结构体数组
可以使用结构体数组来存储结构体，方便数据的操作。
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
//学生信息结构体
struct Student{
int id;//学号
char name[20];//姓名
int age;//年龄
char gender[2];//性别
char classes[20];//班级
};
#include <stdio.h>
int main( )
{
struct Student stus[3];//定义结构体数组
struct Student zs; /* 声明 zs，类型为 Student */
struct Student ls; /* 声明 ls，类型为 Student */
struct Student ww; /* 声明 ww，类型为 Student */
/* zs 初始化 */
zs.id=2016001;
strcpy( zs.name, "张三");
zs.age=21;
strcpy( zs.gender, "男");
strcpy( zs.classes, "软件工程1班");
/* ls 初始化 */
ls.id=2016002;
strcpy( ls.name, "李四");
ls.age=18;
strcpy( ls.gender, "女");
strcpy( ls.classes, "软件工程2班");
/* ww 初始化 */
ww.id=2016048;
strcpy( ww.name, "王五");
ww.age=23;
strcpy( ww.gender, "男");
strcpy( ww.classes, "软件工程3班");
//结构体数组初始化
stus[0]=zs;
stus[1]=ls;
stus[2]=ww;
for(int i=0;i<3;i++){
/* 输出学生列表信息 */
printf( "学号: %d\t姓名: %s\t班级: %s\n", stus[i].id,stus[i].name,stus[i].classes);
}
return 0;
}
输出：
共用体
共用体是一种特殊的数据类型，允许在相同的内存位置存储不同的数据类型。如何实现？
定义共用体
语法格式：
union [union tag]
{
member definition;
member definition;
...
member definition;
} [one or more union variables];
例如：
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
} data;
说明：
- Data 类型的变量可以存储一个整数、一个浮点数，或者一个字符串。即着一个变量 data（相同的内存位置）可以存储多个多种类型的数据。
- 支持在一个共用体内使用任何内置的或者用户自定义的数据类型。
- 共用体占用的内存应足够存储共用体中最大的成员。例如，在上面的实例中，Data 将占用 20 个字节的内存空间，因为在各个成员中，字符串所占用的空间是最大的。可以使用sizeof()检测。
例如：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main( )
{
union Data data;
printf( "Memory size occupied by data : %d\n", sizeof(data));
return 0;
}
共用体访问
使用成员访问运算符（.）
示例1：共用体的错误用法
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main( )
{
union Data data;
data.i = 10;
data.f = 220.5;
strcpy( data.str, "abcdabcd");
printf( "data.i : %d\n", data.i);
printf( "data.f : %f\n", data.f);
printf( "data.str : %s\n", data.str);
return 0;
}
共用体data存放数据的顺序不同，导致i和f输出信息错误，而最后输入的str值则正确。说明了i，f，str共用一段长度为20个字节的内容。
示例2：共用体的正确用法
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main( )
{
union Data data;
data.i = 10;
printf( "data.i : %d\n", data.i);
data.f = 220.5;
printf( "data.f : %f\n", data.f);
strcpy( data.str, "C Programming");
printf( "data.str : %s\n", data.str);
return 0;
}
正确用法是依次访问某种类型的数据。确保在同一时间只使用一个变量，这也是union数据类型定义的目的。
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