chap10.ppt

Transcription

1 第十章 结构体与共用体 10.1 结构体 10.2 链表 10.3 共用体 10.4 枚举类型 10.5 用 typedef 定义类型

2 10.1 结构体 数组, 相同类型的数据集合 foxpro 中, 记录 : 字段有序集 ( 各字段类型可不相同 ) 换句话说, 将不同类型的数据组合成一个整体 结构体 (structure): 一种归在同一名之下的各种变量的组合称结构体的各个成员 一 定义 : 格式 1: struct 结构体名 { 类型 变量名 ; 类型 变量名 ; 称成员列表 ; 结果 : 产生一个结构体的具体类型 struct 结构体名例 struct ww { int a; char c; ; 则该类型为 struct ww.

3 定义结构体变量 : 类型变量名表例 struct ww y; 定义一个结构体变量 y, y 的具体类型为 struct ww 格式 2: 定义类型的同时定义变量 struct 结构体名 { 成员列表 结构体变量表 ; 例 struct ww { int a; char c; y; 或 struct { int a; char c; y; 说明 : ⑴ 格式 2 时, 结构体名可以省掉但不能再定义变量 ⑵ P 262 ⑶ 结构体长度 = 其各成员长度之和上例 struct ww 长度 = 3 B ⑷ 成员名可与程序中的变量名同名, 互不干扰.

4 例 欲定义如下结构 : 学号姓名性别身高出生日期 int char char float struct date num name[20] sex height birthday m-male f-female 结构体 int int int year month day 需先定义被包含的结构体 struct date { int year; int month; int day;; struct student { int num; char name[20]; char sex; /* */ float height; struct date birthday; stu, ss[3]; /* 定义变量时才分配存储空间 */ 数组元素及其成员关系 P 265, 存储方式 P 266 二 使用.

5 使用格式 : 结构体变量名 成员名结构体成员运算符 ⒉ 成员与普通变量一样进行赋值 存取等运算 例 scanf( %d, &stu num); ⒊ 结构体中又有结构体的, 返回时必须用 一级一级向下查找, 直到最低级为止 例 scanf( %d, &stu birthday year); 三 初始化 struct 结构体名 { 成员列表 变量名 ={ 初始值 ; 例 struct ww { int a; char c; y={ 5, t ; 接前面例 struct student a[2] ={{12, LiMing, m, 1.75, {1982, 3, 2, {23, LiuHua, f, 1.65, {1984,7,17;.

6 例 输入输出一学生情况 #define XH stu.num #define XM stu.name #define XB stu.sex #define SG stu.height #define L stu.birthday.year #define Y stu.birthday.month #define R stu.birthday.day main( ) { struct date { int year; int month; int day;; struct student { int num; char name[20]; char sex; float height; struct date birthday; stu; /* 定义变量时才分配存储空间 */ printf(" 输入一学生的学号姓名性别身高出生日期 ( 年. 月. 日 ):\n"); scanf("%d%s%*c%c%f%d.%d.%d", &XH, XM, &XB, &SG, &L, &Y, &R); printf(" 输出该学生信息 : \n"); printf(" 学号姓名性别身高出生日期 ( 年. 月. 日 )\n"); printf("%-5d%-16s%-4c%-5.2f%4d.%2d.%2d\n", XH, XM, XB, SG, L, Y, R);.

7 四 结构体与指针 ⒈ 指针变量定义方式 : 与以前方式相同例 struct student s, stu[3], *p=&s, *q=stu; q+=1; /* 该 1 为一个元素长度 33B */ ⒉ 使用方式 : ⑴ 使用成员方式有三种 : 1 结构体变量 成员 2 (* 指针变量 ) 成员 3 指针变量 -> 成员 ⑵ 取内容 : 为了简化和直观 22 LiHua F s.num (*p).num p->num s.name (*p).name p->name s.birthday.year (*p).birthday.year p->birthday.year stu[1].num (*(q+1)).num (q+1)->num stu[1].name (*(q+1)).name (q+1)->name stu[1]. birthday.year (*(q+1)).birthday.year (q+1)-> birthday.year (q+1)->birthday->year. p B 20B 1B 4B 2B 2B 2B stu q stu[0] stu[1] stu[2]

8 ⑶ 取地址 : &s.num &(*p).num &p->num s.name (*p).name p->name &s.birthday.year &(*p).birthday.year &p->birthday.year 22 2B LiHua 20B F 1B B B 07 2B 07 2B stu[0] stu[1] stu[2] &stu[1].num &(*(q+1)).num &(q+1)->num stu[1].name (*(q+1)).name (q+1)->name &stu[1]. birthday.year &(*(q+1)). birthday.year &(q+1)-> birthday.year p stu q 例 显示时 分 秒的软件延时.

9 struct tm { int hours; int minutes; int seconds; ; main( ) { struct tm f, time={0, 0, 0; int i, n; printf( \n 请输入延时时间 ( 时 : 分 : 秒 ): ); scanf( %d:%d:%d, &f.hours, &f.minutes, &f.seconds); n=f.hours*60*60+f.minutes*60+f.seconds; for(i=0; i<n; i++) update(&time), display(time); update( struct tm *f ) { f->seconds++; if(f->seconds==60) f->seconds=0, f->minutes++; if(f->minutes==60) f->minutes=0, f->hours++; if(f->hours==24) f->hours=0; delay( ); display( struct tm f ) { printf("%d:%d:%d\t", f.hours, f.minutes, f.seconds); delay( ) { sleep(1);.

10 或 : 采用系统日期和时间库函数 ( 头文件 time.h), time.h 中定义了 time_t 类型, 作为一个长整型数来代表系统的日期和时间 返回当前系统日历时间 ( 调用时可使用空指针 ): time_t time( time_t *time ) 返回以秒为单位的 t1 t2 之间的时间差 : double difftime( time_t t1, time_t t2 ) #include <time.h> #define NULL 0 /* #include <stdio.h> P 256 */ struct t {int hours; int minutes; int seconds;; main( ) { time_t start; struct t t, ti={0,0,0; int i, n; printf( \n 请输入延时时间 ( 时 : 分 : 秒 ): ); scanf("%d:%d:%d", &t.hours, &t.minutes, &t.seconds); n=t.hours*60*60+t.minutes*60+t.seconds; start=time(null); for(i=0; i<n; i++) update(&ti, &start), display(&ti);

11 update(struct t *f, time_t *s) { f->seconds++; if(f->seconds==60) f->seconds=0, f->minutes++; if(f->minutes==60) f->minutes=0, f->hours++; if(f->hours==24) f->hours=0; delay(s); display(struct t *f) { printf("%d:%d:%d\t",f->hours,f->minutes,f->seconds); delay(time_t *star) { time_t end; while(2) { end=time(null); if (difftime(end, *star)==1) { *star=time(null); break;

12 注意 :1 结构体变量间可相互赋值 main( ) { struct tt { float a; float b; ; struct ss { int i; char c; struct tt f; x={12, 'a', {34.124, , *f=&x, y, z; y=*f; z=x; printf("y: %d, %c, %g, %g\n", y.i, y.c, y.f.a, y.f.b); printf("z: %d, %c, %g, %g\n", z.i, z.c, z.f.a, z.f.b); 2 结构体变量间不能直接比较大小, 必须通过其相关成员进行比较 if ( y==z ) if ( y==*f ).

13 10.2 链表 数组 : 长度在定义时必须指定, 系统分配固定 连续 相邻的存储空间 变长数组 (malloc( ) calloc( ) 申请 ): 根据申请字节数分配连续 相邻的存储空间 缺点 : 存储空间申请和分配的, 是连续 相邻的存储空间 不能根据使用情况灵活地分配 释放局部空间, 有效地利用内存中的零碎空间 解决链表 : 把相同结构的数据通过指针联系起来, 灵活动态地以一个结构数据为单位分配使用存储空间 ( 需要时才分配 ), 且可由不连续的存储空间构成 头指针 数据可以为 C 语言的所有类型 称为结点 head 数据 1 数据 2 数据 3 数据 NULL 空指针.

14 结点构成 : 必须采用结构体, 例 struct node { int num; char name[20]; char sex; struct node *next; ; 结构体中再包含一个自身类型的指针成员, 指向下一结点 空指针 :P 256~257 头指针 : 仅只是一个指向结构体的指针例 struct node *head; head= 数据 1 地址 ; 数据 1~n 的存储空间是动态的,malloc( ) calloc( ) 申请分配空间,free( ) 释放空间 head 例 建立并输出学生链表, 且能根据学号删除结点 NULL 分析 :. 先产生头指针 : struct node *head=null;. 然后申请结点 1 空间, 并把结点 1 链到头指针上

15 struct node *head=null, *p, *q; int i; if((p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node)))==null) { printf( 存储空间分配失败.\n ); head p 2002 exit(0); /* P 313 */ head 2002 数据 1 NULL NULL scanf("%d%s%*c%c%*c",&p->num,p->name,&p->sex); head=p; p->next=null;. 接下来申请结点 2~n 空间, 并把它们链结到链表中 for(i=2, q=p; i<=n; i++) {if((p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node)))==null) printf( 存储空间分配失败.\n ), exit(0); scanf("%d%s%*c%c%*c",&p->num,p->name,&p->sex); q->next=p; head q 2002 p 1058 q=p; 2002 数据 1 数据 2 p->next=null; 1058 NULL.

16 搜索链表 p=head; while (p!=null) { ; p=p->next; 删除链表的某一结点 ( 如根据学号删除 ) printf( 请输入欲删除学生的学号 : ); scanf("%d%*c", &num); p=q=head; while( p!=null) { if( p->num==num) { q->next=p->next; free(p); p=q; q=p; p=p->next; head 2002 q p 数据 1 数据 2 数据 3 数据 NULL.

17 插入结点 : 插入在 p 指针指向的结点之前 f 指向一个刚申请到的节点空间 ; f->next=q->next; q->next=f; 或 f->next=p; q->next=f; q f 2 数据 i 数据 j 数据 k next next next 数据 l next p 1.

18 程序 1: #include <process.h> #include <stdlib.h> #define NULL 0 ( 或 #include <stdio.h> ) struct node { int num; char name[20]; char sex; struct node *next; ; struct node *input( struct node *),*delete( struct node *); void output( struct node *); main( ) { char choice, menu( ); struct node *head=null; do { choice=menu( ); /* 根据菜单选择, 调用相应模块 */ switch(choice) { case 1 : head=input(head); break; case 2 : output(head); break; case 3 : head=delete(head); break; case 0 : break; default : printf( 选择号不对, 请重选.\n ); while(choice!= 0 );.

19 /* 显示菜单, 并接受选择号 */ char menu( ) { char ch; printf( \n ); printf( 1.input \n ); printf( 2.output \n ); printf( 3.delete \n ); printf( 0.exit \n ); printf( 请输入你的选择 (0-3): ); scanf("%c%*c", &ch); return ch;.

20 struct node * input( struct node *h) /* 增加链表结点 */ { struct node *p=h, *q; char ch= Y ; /* 对应程序 1 */ while ( p!=null) q=p, p=p->next; while(ch== Y ch== y ) /* 循环控制 */ { p=(struct node *)malloc( sizeof(struct node)); if( p==null) { printf( 存储空间分配失败.\n ); return; printf( 请输入一学生的学号姓名性别 ( 之间ㄩ分隔 ):\n"); scanf("%d%s%*c%c%*c", &p->num, p->name, &p->sex); if(h==null) h=q=p; else q->next=p; q=p; p->next=null; printf(" 继续输入其它学生情况吗 (Y/N)? "); scanf("%c%*c",&ch); return h;.

21 /* 输出链表 */ void output( struct node *head) { struct node *p=head; printf( 学号姓名性别 \n ); if(h==null) { printf( 链表现在是空表 \n"); return; while (p!=null) { printf("%-4d%-20s%c\n", p->num, p->name, p->sex); p=p->next;.

22 struct node *delete( struct node *h ) /* 删除链表结点 */ { int num; char ch= Y ; struct node *p, *q; while(ch== Y ch== y ) /* 对应程序 1 */ { printf( 输入欲删学生学号 : ); scanf( %d%*c, &num); if(h==null) return NULL; q=h; /* 先判断第一个结点 */ if(q->num==num) p=q, q=q->next, free(p), h=q; p=q->next; while( p!=null) { if( p->num==num) { q->next=p->next; free(p); p=q; q=p; p=p->next; printf(" 继续删除其它学生吗 (Y/N)? "); scanf("%c%*c", &ch); return h;. h 2002 q h 数据 1 数据 q p p 2002 数据 q 1058 数据 数据 3 数据 NULL

23 或 struct node *delete( struct node *h ) /* 删除链表结点 */ { int num, s=0; char ch= Y ; struct node *p, *q; while(ch== Y ch== y ) /* 对应程序 1 */ { if(h==null) {printf(" 链表现在是空表 \n");return NULL; printf( 输入欲删学生学号 : ); scanf( %d%*c, &num); q=h; /* 先判断第一个结点 */ if(q->num==num) p=q,q=q->next,free(p),h=q,s++; p=q->next; while( p!=null) { if( p->num==num) { q->next=p->next; free(p); p=q; s++; q=p; p=p->next; if(s==0) printf( 没有满足条件的学生 \n"); else printf( 删除了 %d 个学生 ",s); s=0; printf(" 继续删除其它学生吗 (Y/N)? "); scanf("%c%*c", &ch); return h;.

24 或者程序 2 : #include <process.h> #include <stdlib.h> #define NULL 0 ( 或 #include <stdio.h> ) struct node { int num; char name[20]; char sex; struct node *next; ; void input( struct node **), output( struct node *), delete( struct node **); main( ) { char choice, menu( ); struct node *head=null; do { choice=menu( ); /* 根据菜单选择, 调用相应模块 */ switch(choice) /* &head 解释见 29 页 */ { case 1 : input(&head); break; case 2 : output(head); break; case 3 : delete(&head); break; case 0 : break; default : printf( 选择号不对, 请重选.\n"); while(choice!='0');.

25 /* 显示菜单, 并接受选择号 */ char menu( ) { char ch; printf( \n ); printf( 1.input \n ); printf( 2.output \n ); printf( 3.delete \n ); printf( 0.exit \n ); printf( 请输入你的选择 (0-3): ); scanf("%c%*c", &ch); return ch;.

26 void input( struct node **h) /* 增加链表结点 */ { struct node *p=*h, *q; char ch= Y ; /* 对应程序 2 */ while ( p!=null) q=p, p=p->next; while(ch== Y ch== y ) { p=(struct node *)malloc( sizeof(struct node)); if( p==null) { printf( 存储空间分配失败.\n ); return; printf( 请输入一学生的学号姓名性别 ( 之间ㄩ分隔 ):\n"); scanf("%d%s%*c%c%*c", &p->num, p->name, &p->sex); if(*h==null) *h=q=p; else q->next=p; q=p; p->next=null; printf(" 继续输入其它学生情况吗 (Y/N)? "); scanf("%c%*c",&ch);.

27 /* 输出链表 */ void output( struct node *head) { struct node *p=head; printf( 学号姓名性别 \n ); if(h==null) { printf( 链表现在是空表 \n"); return; while (p!=null) { printf("%-4d%-20s%c\n", p->num, p->name, p->sex); p=p->next;.

28 void delete( struct node **h ) /* 删除链表结点 */ { int num; char ch= Y ; struct node *p, *q; while(ch== Y ch== y ) /* 对应程序 2 */ { if(*h==null) {printf( 这是一个空链表.\n ); return NULL; printf( 输入欲删学生学号 : ); scanf( %d%*c, &num); q=*h; /* 先判断第一个结点 */ if(q->num==num) p=q, q=q->next, free(p), *h=q;. p=q->next; while( p!=null) { if( p->num==num) { q->next=p->next; free(p); p=q; q=p; p=p->next; printf(" 继续删除其它学生吗 (Y/N)? "); scanf("%c%*c", &ch); h 2002 q h 数据 1 数据 q p p 2002 数据 q 1058 数据 数据 3 数据 NULL

29 1. 实参为 &head 和 head 的不同 2. 可通过赋地址传递方法获得变化 返回指针值后的地址值.

30 1. main( ) { struct node *head=null ; /* 赋地值传递, 使实参形参指向共同的存储单元 */ input( &head ); output( head ); input (struct node **h) { output (struct node *h ) { main( ) { struct node *head=null ; input(&head ); output( head ); input (struct node **h) { output (struct node *h ) { 实参 &head 形参 h &head head NULL 通过 h 改变所指空间的值, 会影响 &head 指向的空间值 实参 head 2256 形参 h 2256 实参 head 2256 形参 h 1042 f 值的改变不会影响 head 的数值. 改变 f 值后

31 2. main( ) { struct node *head=null ; /* 赋地值传递, 使实参形参指向共同的存储单元 */ input( &head ); output( head ); input (struct node **h) { output (struct node *f ) { 实参 &head head NULL 形参 h &head 通过 h 改变所指空间的值, 会影响 &head 指向的空间值 main( ) { struct node *head; struct node *input( ); head = input( head ); output( head ); struct node *input ( head) struct node *head ; { return head output (struct node *f ) {

32 10.3 共用体 共用体 : 使不同类型的变量共用同一段内存单元 一 定义 ( 方法与结构体类似 ): 格式 : union 共用体名 { 成员列表 变量名 ; 例 union data { int i; char c; float f; a; 1 使用 i 成员时, 占用 2B 2 使用 c 成员时, 占用 1B 3 使用 f 成员时, 占用 4B a 变量所占长度 = 字节最长的成员长度

33 注意 : 各成员公用一段内存单元 : 共用体变量地址和各成员地址都是同一个地址 每一时刻只能存放一个成员 每一时刻只有一个成员起作用 二 使用 : 共用体变量 成员名例 a.c 例 main( ) /* 各成员公用一段内存单元 */ { union { char c; int i; h; h.i=0x39; /*(39) 16 =(48+9) 10, 而 0 =48 */ printf( %c\n, h.c); 结果 :9 注意 :1 共用体变量间的赋值及参数传递情况

34 union ss { int i; char c; ; main( ) { union ss x={49, *f=&x, y, z; void ff( union ss ), tt( union ss * ); y=*f; z=x; printf(" y: %d, %c\n", y.i, y.c); printf(" z: %d, %c\n", z.i, z.c); ff( z ); tt( f ); void ff( union ss a ) { printf(" a: %d, %c\n", a.i, a.c ); void tt( union ss *p ) { union ss h=*p; printf("*p: %d, %c\n", *p, *p); printf(" h: %d, %c\n", h.i, h.c);.

35 2 共用体变量间不能直接比较大小, 必须通过其相关成员进行比较 union ss { int i; char c; x={49, *f=&x, y, z; y=*f; z=x; f if ( y==z ) if ( y==*f ) 例 main( ) { union data { int i; int j; long f; x; x.i=2; x.j=6; x.f=x.i*x.j; printf("x.i=%d, x.j=%d\n", x.i, x.j); 结果 :x.i=36, x.j=36. j i

36 10.4 枚举类型 枚举 : 一个被命名为整型常量的集合 定义 : enum 枚举名 { 枚举元素表 变量表 ; 例 enum weekday { sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat 等同 day; 说明 : 1 枚举元素的值是整型常量, 定义时未指定值 : 从 0 开始, 顺序往下增 1 可指定值, 且其后也顺序往下增 1 例 enum weekday { sun=0, mon=1, tue=2, wed=3, thu=4, fri=5, sat=6; 例 enum weekday { sun=7, mon=1, tue, wed, thu, fri, sat ;.

37 2 枚举变量只能使用指定的任意一个枚举元素例 day=tue; day=2; /* 2 不是枚举元素 */ day=(enum weekday) 2; /* 但可强制类型转换 */ 3 注意, 枚举元素不可以直接输入输出 ( scanf printf 中无枚举型格式符 ), 但可输出枚举变量值 ( 枚举变量值为整型常量值 ) 例 printf( %d, day); 例 键盘输入 0~6 的任意整数, 0 表示星期日, 1 到 6 分别表示星期一到星期六, 要求编写程序输出对应的英文名称. main( ) { enum {sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat week; int i; printf( 输入 0~6 的任意整数 (0 表示星期日, 1 到 6 分别表示星期一到星期六 ): ); scanf( %d,&i);.

38 switch(i) /* 根据变量 i 的值为枚举变量 week 赋值 */ { case 0: week=sun; break; case 1: week=mon; break; case 2: week=tue; break; case 3: week=wed; break; case 4: week=thu; break; case 5: week=fri; break; case 6: week=sat; default: printf( 输入值超出 0~6 范围.\n ); switch(week) /* 输出 */ { case sun: printf("sunday\n"); break; case mon: printf("monday\n"); break; case tue: printf("tuesday\n"); break; case wed: printf("wednesday\n"); break; case thu: printf("thursday\n"); break; case fri: printf("friday\n"); break; case sat: printf("saturday\n");. 另 :P 293 例 枚举元素用于控制循环的范围

39 10.5 用 typedef 定义类型 用 typedef 定义类型 : 是对于已经存在的类型定义一个新的名字 定义 : typedef 类型定义名 ; 例 typedef float REAL; REAL i, j; float i, j; 例 typedef struct 等同 { int num;char name[20];char sex;struct node *next; SN; SN *head, *p, *q; 例 typedef int *N; N p, a[10]; 等同 int *p, *a[10];.

40 声明一个新的类型名的方法 :P 295 说明 :P 295 ~ 296.