C语言第7章结构体

第7章结构体与共用体 第一讲内容说明主要内容重点难点问题提出说明1.结构体的概念及其基本操作2.结构体的引用方法3.结构体数组的使用例子：int a5;通过举例说明定义结构体的必要性。和基本类型变量进行比较分析，进一步说明必须定义结构体类型。1.结构体的概念及基本操作2.结构体的引用方法结构体的概念及基本操作前面已经介绍了基本数据类型整型、浮点型、字符型，也介绍了一种构造类型数组，数组中各元素是属于同一种类型的。例如：一个学生的学号、姓名、性别、年龄、成绩、家庭地址等项，各项的数据类型并不相同(如下图) num name sex age score addr10010Li Fanm1888chengde如果将num、name、sex、age、score、addr分别定义为互相独立的简单变量，难以反映它们之间的内在联系，如何解决此类问题呢？一、结构体类型引入上例应该合数据组织成一个组合项，在一个组合项中包含若干个不同类型数据项，C语言没有提供这样的数据结构，因此用户必须在程序中建立所需结构体类型。Struct student int num;char name20;char sex;int age;float score;char addr30; ;Struct student是一个类型名, Struct 是一个关键字，标志着这是一个结构体类型。二、声明一个结构体的形式Struct 结构体名成员表列；其中，成员表列的格式为：类型名 成员名；三、定义结构体类型变量的方法1.先声明结构体类型在定义变量名已定义了一个结构体类型Struct student，可以用它定义变量。内容说明比较说明举例举例Struct student int num;char addr30; ;Struct student student1，student2；2.在声明类型的同时定义变量Struct student int num;char addr30; student1，student2；3.直接定义结构类型变量Struct int num; char addr30; student1，student2；关于结构体类型的说明：（1）类型与变量不同；（2）成员可单独使用，作用和地位相当于普通变量；（3）成员可以是一个结构体变量； Struct date int month;int day; int year; Struct student int num; struct date birthday;char addr30; student1，student2；（4）成员名可以和程序中的变量名相同，二者不代表用一个对象。四、结构体变量的引用 结构体变量名.成员名1.对结构体变量中的成员分别进行输入输出2.成员本身是结构体类型，只能对最低级的成员进行赋值等运算。3.对结构体成员的运算和普通变量一样进行各种运算。4.可以引用结构体变量的地址，也可引用结构体变量成员的地址。五、结构体变量的初始化 和其它变量一样，对结构体变量可以在定义时指定初始值。 例如 struct student long int num; char name20;只能对变量赋值、存取或运算，类型不行。先声明一个Struct date类型，然后在Struct student类型时，将成员Birthday定义为Struct date类型。如：Student.num内容说明引言举例 Char sex; Char addr20;a=89031,“li lin”,M,“123 beijing Road”;六、结构体数组一个结构体变量中可以存放一组数据。如果有10个学生的数据需要参与运算，显然应该用数组，这就是结构体数组。1.结构体数组的定义Struct student int num;char addr30; ;Struct student student10；2.结构体数组的初始化其初始化和数组的初始化相似。3.结构体数组的应用举例例 对候选人得票的统计程序。设有三个候选人，每次输入一个得票的候选人的名字，要求最后输出各人得票结果。程序如下：#include struct personchar name20; int count;leader3=“li”,0,“zhang”,0,“fun”,0;main()int i,j;char leader_name20;for(i=1;i=10;i+)scanf(“%s”, leader_name);for(j=0;j3;j+)if(strcmp(leader_name,leaderj.name)=0)leaderj.count+; for(i=0;i3;i+)printf(“%5s:%dn”, leaderi.name ,leaderi.count);小结：理解和掌握结构体的概念和方法掌握结构体的基本操作熟练掌握结构体的引用方法了解结构体数组的使用结构体数组和数值型数组不同之处在于每个数组元素都是一个结构体类型的数据。定义了一个student，其元素为Struct student类型数据，数组中有10个元素。结构体与共用体 第二讲内容说明主要内容重点难点举例结论说明引例1.指向结构体类型数据的指针2.用指针处理链表3.共用体通过举例说明定义结构体变量的指针。在主函数中声明了struct student类型，然后定义struct student类型的变量stu_1又定义了一个指针变量p它指向一个struct student类型的数据。1.指向结构体类型数据的指针2.用指针处理链表指向结构体类型数据的指针；用指针处理链表一、如何使用指针变量指向结构体类型数据一个结构体变量的指针就是该变量所占据的内存段的起始地址。可以设个指针变量，用来指向一个结构体变量。例如：指向结构体变量的指针的应用 #include main()struct student long num;char name20;char sex; float score;struct student stu_1;struct student *p;p=&stu_1;stu_1.num=89101;strcpy(stu_1.name,“li lin”);stu_1.sex=M;stu_1.score =89.5printf(“No.%ldnname:%snsex:%cnscore:%fn”, stu_1.num,stu_1.name,stu_1.sex stu_1.score);printf(“No.%ldnname:%snsex:%cnscore:%fn”, (*p).num, (*p).name, (*p).sex (*p)1.score);两个printf函数输出结果相同。以下三种形式等价：（1）结构体变量.成员名（2）（*p）.成员名（3）p-成员名二、指向结构体数组的指针可以使用指针或指针变量指向数组或数组元素。对结构体数组及其元素也可以用指针或指针变量来指向。例 指向结构体数组指针的应用struct studentint num;char name20;char sex; int age;内容说明引言举例注释举例Struct student stu3=10101,“li lin”,M,18, 10102,”zhang fun”,M,1910104,”wang min”,F,20;main()Struct student *p;printf(“No. name sex agen”);for(p=stu;pnum,p-name, p-sex,p-age);三、用指针处理链表链表是一种常见的数据结构，是动态地进行存储分配的一种结构。用数组存放数据时，必须事先定义固定的长度。比如有的班级有100人，有的班级有30人，如果要用同一个数组先后存放不同班级的学生数据，则必须定义长度为100的数组。如果事先难以确定一个班的最多人数，则必须把数组定的足够大，以便能存放任何班级的数据。显然这将会浪费内存。而链表是根据需要开辟存储单元。 head 1249 1356 1475 1021DNullC1021B1475A13561249链表有一个头指针变量，图中以head表示，它存放一个地址。该地址指向一个元素。链表中的每个元素称为“结点”，每个节点都应包括两部分：一为用户需要的实际数据，二为下一个结点的地址。链表中各元素在内存中不是连续存放的。要找某一个元素，必须找到上一个元素，根据它提供的下一个元素的地址才能找到下一个元素。这种链表的数据结构，必须利用指针变量才能实现。用结构体变量作为链表中的结点是最合适的。四、链表的建立和输出1.静态链表#define NULL 0struct student long num;float score;struct student *next;main()struct student a,b,c,*head,*p;a.num=99101;a.score=89.5;b.num=99103;b.score=90;c.num=99107;c.score=85;左侧是一个简单的链表结构head指向第一个元素，第一个元素又指向第二个元素直到最后一个元素，该元素不在指向其它元素，它称为“表尾”。对结点num和score成员赋值。内容说明思考举例举例 head=&a;a.next=&b;b.next=&c;c.next=NULL; p=head; Doprintf(“%ld%5.1fn”,p-num,p-score);p=p-next;while(p!=NULL); 各个结点如何构成链表的？没有指针head行不行？p起到什么作用？没有它行不行？ 2.动态链表建立动态链表是指在程序执行过程中从无到有建立起一个链表，即一个一个地开辟结点和输入各结点数据，并建立起前后相链的关系。例 写一个函数建立一个有3名学生数据的单向动态链表#define NULL 0#define LEN sizeof(struct student)struct student long num;float score;struct student *next;int n;struct student *creat(void) struct student *head; struct student *p1,*p2;n=0;p1=p2=(struct student *)malloc(LEN);scanf(“%ld,%f”,&p1-num,&p1-score);head=NULLwhile(p1-num!=0)n=n+1;if(n=1)head=p1;else p2.next=p1;p2=p1;p1=(struct student *)malloc(LEN);scanf(“%ld,%f”,&p1-num,&p1-score);p2-next=NULL;return(head);3.输出链表将链表中的各结点的数据依次输出。例 编写一个输出链表的函数printvoid print(struct student *head)printf(“nNow,These%d record are :n”,n);p=head;if(head!=NULL) do将结点a,b,c的起始地址分别赋值。此链表属于静态链表。开辟一个新单元内容说明图示举例举例 printf(“%ld%5.1fn”,p-num,p-score);p=p-next;while(p!=NULL); 五、对链表的删除操作已有一个链表，希望删除其中某个结点BCDEADCBEA例 写一个函数以删除动态链表中指定的结点。struct student *del(struct student *head,long num)struct student *p1,*p2;if(head=NULL)printf(“nlist null!n”);return(head);p1=head;while(num!=p1-num&p1-next!=NULL)p2=p1;p1=p1-next;if(num=p1 -num)if(p1=head) head=p1-next else p2-next=p1-next;printf(“delete:n”,num);n=n-1;else printf(“%ld not been found!n”,num);return(head);六、对链表的插入操作对链表的插入是指将一个结点插入到一个已有的链表中。插入结点的函数如下：struct student *insert(struct student *head,*stud)struct student *p0,*p1,*p2;p1=head;p0=stud;if(head!=NULL)head=p0;p0-next=NULL;else while(p0-nump1-num)&(p1-next!=NULL)p2=p1;p1=p1-next; if(p0-numnum) if(head=p1)head=p0;else p2-next=p0;p0-next=p1 else p1-next=p0; p0-next=NULL; n=n+1;return(head);从动态链表中删除一个结点，并不是真正从内存中把它抹掉，而是把它从链表中分离出来，只是撤消原来的链接关系。为了能够做到正确的插入，必须解决两个问题：一是怎样找到插入的位置，二是怎样实现插入。 内容说明举例比较举例七、共用体1定义共用体类型变量的一般形式union 共用体类型名成员表列变量表列；例如：union dataint i;char ch;float f;a,b,c;另一种形式union dataint i;char ch;float f;；union data a,b,c;另一种形式union int i;char ch;float f;a,b,c;2.共用体变量在内存中所占空间大小为成员表中所占空间最大的成员所占的字节大小。3.共用体变量的引用形式上例中，a.ia.cha.f小结：理解和掌握指向结构体的指针的概念和运用掌握链表的建立、插入和删除操作了解共用体变量的定义形式和引用定义共用体类型变量的三种形式