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按一下以編輯母片標題樣式,*,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,第,9,章,自訂資料型態,結構、聯合和列舉,9-1,結構資料型態,9-2,結構陣列,9-3,指標與結構,9-4,動態記憶體配置,9-5,聯合與列舉資料型態,9-6,建立,C,語言的新型態,9-7,位元欄位,9-1,結構資料型態,9-1-1,結構的基礎,9-1-2,結構宣告與基本使用,9-1-3,巢狀結構,9-1-4,結構與函數,9-1-1,結構的基礎,-,說明,結構（,Structures,）是,C,語言的延伸資料型態，它和聯合、列舉都屬於自定資料型態（,User-Defined Types,），可以讓程式設計者自行在程式碼定義新的資料型態。,結構是由一或多個不同資料型態（當然也可以是相同資料型態）所組成的集合，然後使用一個新名稱來代表，新名稱是一個新的資料型態，我們可以使用此新資料型態來宣告結構變數。,9-1-1,結構的基礎,-C,語言的結構,C,語言的結構如同資料庫的記錄，可以將複雜且相關的資料組合成一個記錄來方便存取。例如：圖形的點是由,X,軸和,Y,軸的座標,(x,y),所組成，如下所示：,struct,point,int,x;,int,y;,;,結構,point,可以代表圖形上的一個點的座標,(x,y),，當圖形是由數十到百點組成時，使用結構處理時，就能夠清楚分別哪一個,x,值是搭配哪一個,y,值的座標。,9-1-2,結構宣告與基本使用,-,語法,在,C,程式宣告結構是使用,struct,關鍵字來定義新的資料型態，其語法如下所示：,struct,結構名稱,資料型態 變數,1;,資料型態 變數,2;,;,語法定義名為,【,結構名稱,】,的新資料型態，程式設計者可以使用,C,語言的命名原則替結構命名，在結構中宣告的變數稱為該結構的成員（,Members,）。,9-1-2,結構宣告與基本使用,-,範例,例如：宣告學生資料的,student,結構，如下所示：,struct,student,int,stdId,;,char name20;,int,mathScore,;,int,englishScore,;,;,上述結構是由學號,stdId,、學生姓名,name,字元陣列的字串、數學成績,mathScore,和英文成績,englishScore,成員變數組成。,9-1-2,結構宣告與基本使用,-,宣告結構變數與初始值,(,說明,),當宣告,student,結構後，因為結構是一種自訂型態，換句話說，我們就可以在程式碼使用新型態來宣告變數，其語法如下所示：,struct,結構名稱 變數名稱,;,上述宣告使用,struct,關鍵字（,C,語言一定需要,struct,）開頭加上結構名稱來宣告結構變數，以,student,結構為例的結構變數宣告，如下所示：,struct,student std1;,struct,student std2=9402,小龍女,65,88;,struct,student std3;,9-1-2,結構宣告與基本使用,-,宣告結構變數與初始值,(,圖例,),例如：結構變數,std2,在等號之後使用大括號括起的內容依序是成員變數的初始值，如下圖所示：,9-1-2,結構宣告與基本使用,-,結構與成員變數的運算,在建立好結構變數後，就可以使用,.,運算子存取結構成員變數的值，如下所示：,std1.stdId=9401;,strcpy(std1.name,楊過,);,std1.mathScore=90;,std1.englishScore=77;,上述程式碼存取結構的成員變數，因為,name,是字串，所以使用,strcpy,(),函數來指定成員變數值。,ANSI-C,語言支援結構變數的指定敘述，如下所示：,std3=std2;,9-1-3,巢狀結構,-,說明,巢狀結構（,Nested Structures,）是在宣告的結構中擁有其他結構，如下所示：,struct,quiz,int,mathScore,;,int,englishScore,;,;,struct,student,int,stdId,;,char name20;,struct,quiz score;,;,9-1-3,巢狀結構,-,存取結構變數,我們可以在宣告,student,結構變數時，指定結構的初值，如下所示：,struct,student std2=9402,小龍女,65,88;,因為,score,是,student,結構的成員變數，所以在存取,score,結構的成員變數時，需要先存取結構變數,score,，然後才能存取成員變數,mathScore,和,englishScore,，如下所示：,std1.score.math=90;,std1.score.english=77;,9-1-4,結構與函數,-,結構宣告,結構是一種自訂資料型態，所以結構變數不只可以作為函數參數，還可以作為函數的傳回值，如下所示：,struct,point,int,x;,int,y;,;,上述結構擁有,x,和,y,共,2,個成員變數。,9-1-4,結構與函數,-,函數宣告,接著建立函數指定點座標和計算位移，函數的原型宣告，如下所示：,struct,point,setXY(int,int,);,struct,point,offset(struct,point,int,);,上述,2,個函數的傳回值都是,point,結構，,offset(),函數使用,point,結構作為參數，使用的是傳值呼叫。,因為,ANSI-C,支援結構變數的指定敘述，所以可以將函數傳回值指定給其它結構變數，如下所示：,p1=,offset(p,10);,9-2,結構陣列,-,建立,結構陣列（,Arrays of Structure,）是結構資料型態的陣列。首先我們需要宣告結構，例如：宣告,quiz,結構，如下所示：,struct,quiz,int,mathScore,;,int,englishScore,;,;,上述結構擁有,2,個成員變數，因為,quiz,是一種新資料型態，所以可以使用此型態建立一維陣列，如下所示：,#define MAXSIZE 3,struct,quiz,studentsMAXSIZE,;,9-2,結構陣列,-,存取,因為結構陣列是一種陣列，所以存取陣列索引,i,元素結構的成員變數，如下所示：,studentsi.mathScore,studentsi.englishScore,9-3,指標與結構,9-3-1,結構的指標變數,9-3-2,標準函式庫的,tm,日期,/,時間結構,9-3-1,結構的指標變數,-,宣告,如同,C,語言其它資料型態的指標變數，指標也可以指向結構，我們可以建立指標變數指向一個結構，如下所示：,struct,time,int,hours;,int,minutes;,int,seconds;,;,因為指標需要指向結構變數的位址，所以需要先宣告結構變數，然後才能建立指向結構的指標，如下所示：,struct,time now,*,ptr,;,9-3-1,結構的指標變數,-,指定結構變數值,接著將結構指標指向結構，如下所示：,ptr,=,上述結構指標,ptr,指向結構變數,now,的位址。現在，我們就可以使用指標存取結構的成員變數，如下所示：,(*,ptr).minutes,=35;,上述程式碼先使用取值運算子取得結構變數,now,，然後存取成員變數,minutes,，程式碼相當於是,now.minutes,=35;,。在,C,語言提供結構指標的,-,運算子，可以直接存取結構的成員變數，如下所示：,ptr,-hours=18;,9-3-2,標準函式庫的,tm,日期,/,時間結構,-,結構宣告,struct,tm,int,tm_sec,;/*,秒,:0-59*/,int,tm_min,;/*,分,:0-59*/,int,tm_hour,;/*,時,:0-23*/,int,tm_mday,;/*,日,:1-31*/,int,tm_mon,;/*,月,:0-11*/,int,tm_year,;/*,年,:,從,1900,年起算*,/,int,tm_wday,;/*,星期,:,從星期日起,(0-6)*/,int,tm_yday,;/*,天數,:,從,1/1,日起算,:0-365*/,int,tm_isdst,;/*,是否是日光節約時間，,1,是,0,不是,-1,不知*,/,;,9-3-2,標準函式庫的,tm,日期,/,時間結構,-,常用的日期/時間函數,9-4,動態記憶體配置,9-4-1,動態記憶體配置,-,malloc,(),和,free(),函數,9-4-2,配置陣列的記憶體,9-4-3,配置結構的記憶體,9-4-1,動態記憶體配置,-,malloc,(),函數,(,說明,),配置記憶體：,malloc,(),函數,在,C,語言程式碼呼叫,malloc,(),函數，可以向作業系統取得一塊可用的記憶體空間，其說明如下表所示：,9-4-1,動態記憶體配置,-,malloc,(),函數,(,語法,),當程式需要配置,size,尺寸的記憶體空間時，因為函數傳回,void,通用型指標，所以需要加上型態迫換，將函數傳回的指標轉換成指定資料型態的指標，其語法如下所示：,fp,=(,資料型態*,),malloc(sizeof,(,資料型態,);,程式碼使用,sizeof,運算子取得指定資料型態的大小，在此的型態包括整數、字元、浮點數等基本資料型態和結構等延伸資料型態。,9-4-1,動態記憶體配置,-,malloc,(),函數,(,範例,),例如：配置一個浮點數變數的記憶空間，如下所示：,fp,=(float*),malloc(sizeof(float,);,上述程式碼配置一塊浮點數的記憶空間，,fp,是浮點數的指標變數。傳回值經過型態迫換成,float,指標後，,malloc,(),函數傳回一個浮點的記憶體指標且指定給指標,fp,。,如果記憶體空間不足，函數,malloc,(),傳回空指標,NULL,，程式需確定記憶體配置成功，傳回有效指標後才能使用配置的記憶體，如下所示：,if(,fp,!=NULL).,9-4-1,動態記憶體配置,-free(),函數,(,說明,),釋放配置的記憶體：,free(),函數,在,C,程式需要自行將配置的記憶體空間歸還，以便歸還的記憶體空間可以在下次呼叫,malloc,(),函數時再重新配置，,free(),函數和,malloc,(),函數的功能相反，可以釋放配置的記憶體空間，其說明如下表所示：,9-4-1,動態記憶體配置,-free(),函數,(,範例,),例如：指標,fp,是指向,malloc,(),傳回的浮點數記憶空間的指標，然後就可以呼叫,free(),函數釋放此塊記憶體，如下所示：,free(fp,);,上述程式碼的指標,fp,以此例是,float,浮點數，它就是,malloc,(),函數傳回的指標或結構指標。,9-4-2,配置陣列的記憶體,陣列是相同型態的變數集合，在,C,程式只需配置一整塊連續的記憶空間就可以當成陣列來使用。首先宣告一個陣列資料型態的指標變數，如下所示：,int,*score;,上述整數指標可以用來指向整數陣列，接著呼叫,malloc,(),函數配置所需的記憶體空間，如下所示：,score=(,int,*),malloc(num,*,sizeof(int,);,上述程式碼的,num,變數是陣列元素的個數，記憶體空間大小是以個數,num,乘以,sizeof,運算子的整數型態大小，即,num*,sizeof(int,),計算而得。,9-4-3,配置結構的記憶體,結構或結構陣列也一樣可以使用動態記憶體配置來配置記憶體空間，筆者準備直接修改第,9-2,節的,Ch9-2.c,程式範例，改為動態記憶體配置建立結構陣列，如下所示：,struct,quiz*students;,students=(,struct,quiz*),malloc(num,*,si
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