第14讲 结构体和共用体 计算机与通信工程学院

第14讲 结构体 本讲主要内容 一、结构体 1. 结构体类型 2. 结构体变量 3. 结构体数组 4. 结构体指针 二、共用体

一、结构体类型 结构体类型概述 表13-1 学生信息表 学 号 姓 名 性别 年龄 成绩 地 址 学 号 姓 名 性别 年龄 成绩 地 址 990101 Liujia M 19 87.5 shanghai 990102 Wangkai 18 89.5 Beijing 990103 Xiaohua F 20 81.0 Qingdao 990104 Zhangli 82.0 Guangzhou 990105 wangfeng 88.5 nanchang 表中的每一行反映了一个学生的综合信息，是一个学生的整体数据。每一个数据，都由多个数据项组成，包括学生的学号、姓名、性别、年龄、成绩、地址等，各数据项的数据类型也不尽相同。要表示这样一个组合数据，仅靠单一的任何一种数据类型，如整型、实型、数组等，都是不能实现的。

一、结构体类型 “结构体”技术的基本过程： ⑴ 针对具体的组合数据，定义专门的结构体数据类型； ⑵ 使用定义好的数据类型，定义要使用的结构体变量； ⑶ 使用定义的结构体变量表示有关数据。

一、结构体类型 结构体类型的定义 定义结构体类型的一般格式如下： Struct 结构体名 { 成员表 }； 如右边是对学生组合 数据的结构体类型 定义： struct student { int num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ };

一、结构体类型 结构体类型定义说明 ⑴ “结构体名”是用户定义的结 构体的名字，在以后定义结构体变 量时，使用该名字进行类型标识。 struct student { int num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ }; 结构体类型定义说明 ⑴ “结构体名”是用户定义的结 构体的名字，在以后定义结构体变 量时，使用该名字进行类型标识。 ⑵ “成员表”是对结构体数据中每一个数据项的变量说明，其格式与说明一个变量的一般格式相同，如下： 数据类型名 成员名； ⑶ “struct”是关键字，“struct 结构体名”是结构体类型标识符，在类型定义和类型使用时“struct”都不能省略。 ⑷ 结构体名称可以省略，此时定义的结构称为无名结构。 ⑸ 整个定义作为一个完整的语句用分号结束。 ⑹ 结构体成员名允许和程序中的其他变量同名，二者不会混淆。

一、结构体类型 struct date { int month； int day； int year； }； struct stud int num； char name[20]； char sex； int age； struct date birthday； char addr[30]； }stud1,stud2； 结构体的嵌套 C语言结构体成员的数据类型既可以是简单的数据类型，也可以是复杂的数据类型，成员也可以是一个结构体。当结构体的成员又是结构体时，称为结构体的嵌套。如右图 struct stud结构如下表所示。 num name sex age birthday addr month day year

二、结构体变量 结构体变量定义 ⑴ 先定义结构体类型， 再定义结构体变量。 一般格式如下： struct 结构体名称 结构变量名； struct student { int num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ }; struct student student1,student2； 结构体变量定义 ⑴ 先定义结构体类型， 再定义结构体变量。 一般格式如下： struct 结构体名称 结构变量名； 如上面已定义了一个结构体类型student，可以用它来定义变量： struct student student1,student2；

二、结构体变量 结构体变量定义 ⑵ 在定义结构体类型的同时 定义结构体变量。 一般格式如下： struct 结构体名 { 成员表 struct student { int num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ } student1,student2； 结构体变量定义 ⑵ 在定义结构体类型的同时 定义结构体变量。 一般格式如下： struct 结构体名 { 成员表 }结构体变量1, 结构体变量2，┅，结构体变量n；

二、结构体变量 结构体变量定义 ⑶ 不定义结构体类型名，直 接定义结构类型变量。 一般格式如下： struct { 成员表 int num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ } student1,student2； 结构体变量定义 ⑶ 不定义结构体类型名，直 接定义结构类型变量。 一般格式如下： struct { 成员表 }结构体变量1, 结构体变量2，┅，结构体变量n；

二、结构体变量 结构体成员引用 结构作为若干成员的集合是 一个整体，但在使用结构时， 不仅要对结构整体进行操作， struct student { int num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ } student1,student2； 二、结构体变量 结构体成员引用 结构作为若干成员的集合是 一个整体，但在使用结构时， 不仅要对结构整体进行操作， 而且更多的是要访问结构中的每个成员。在程序中使用结 构体成员的方法为： 结构体变量名.成员名称 如，当使用student1变量的age成员时，用如下方式： student1.age “.”是结构体成员运算符，“.”操作的优先级在Ｃ语言中是最高的，其结合性为从左到右。

二、结构体变量 例13-1输入一个学生的一组数据，然后输出其姓名、年龄和地址。 main() {printf("Enter num,age,score:")； scanf("%d,%d,%f",&stu.num, &stu.age,&stu.score)； printf("Enter name:")； getchar()； gets(stu.name)； printf("Enter sex:")； scanf("%c",&stu.sex)； printf("Enter address:")； gets(stu.addr)； printf("name:%s,age:%d,address:", stu.name,stu.age)； puts(stu.addr)； } #include "stdio.h" struct student { int num； char name[20]； char sex； int age； float score； char addr[30]； }stu；

二、结构体变量 结构体变量初始化 一般形式如下： struct 结构体名 结构体变量＝{初始化数据}； struct student { long num； /* 学号 */ char name[20]； /* 姓名 */ char sex； /* 性别 */ int age； /* 年龄 */ float score； /* 成绩 */ char addr[30]； /* 地址 */ } stu={990101,"liujia",'M',19,87.5,"shanghai"} ；

三、结构体数组 数组元素是结构体类型的数组，称为结构体数组。 结构体数组具有数组的一切性质： 数组元素具有相同的类型； 结构体数组中每个元素的起始下标从0开始； 数组名称表示该结构体数组的存储首地址； 结构体数组存放在一个连续的内存区域中，它所占内存数目为结构体类型的大小乘以数组元素的个数； 结构体数组名和数组的指针都可以作为函数的参数等。

三、结构体数组 结构体数组概述 定义方法： ⑴ 先定义结构体类型，然后用结构体类型定义数组变量。如： struct student information[100]； ⑵ 在定义结构体类型的同时，定义数组变量，该结构体类型可以是有名类型，也可以是无名类型。 如： struct date 或： struct { { int year,month,day； int year,month,day； }date1[10],date2[10]； }date1[10],date2[10]；

三、结构体数组 结构体数组初始化 struct student info[3]={ {990101,"liujia",'M',19,87.5,"shanghai"}, {990102,"wangkai",'M',18,89.5,"beijing"}, {990103,"xiaohua",'F',20,81.0,"qingdao"}}；

三、结构体数组 结构体数组的应用 例13-2 按照表13-1的数据情况，输入一个班级的学生信息，要求： ⑴ 分别统计出男生和女生人数。 ⑵ 把学习成绩在85以上的学生找出来，并输出这部分学生如下信息：姓名、成绩、地址。

三、结构体数组 for(i=0；i<N；i++) { if(stu[i].sex=='M'||stu[i].sex=='m') count_m++； else count_f++； if(stu[i].score>85) printf("name:%s,score:%d,address:%d", stu[i].name,stu[i].score,stu[i].addr)； } printf("\nschoolboy=%d, schoolgirl=%d\n", count_m,count_f)； #define N 10 struct student { int num； char name[20]； char sex； int age； float score； char addr[30]； }； main() {struct student stu[N]； int i,count_m=0,count_f=0； for(i=0；i<N；i++) { printf("Information No.%d:\n",i+1)； printf(" Enter num,age,score:")； scanf("%d,%d,%f",&stu[i].num,&stu[i].age, &stu[i].score)； printf(" Enter name:")； getchar()； gets(stu[i].name)； printf(" Enter sex:")； scanf("%c",&stu[i].sex)； printf(" Enter address:")； gets(stu[i].addr)； }

四、结构体指针 结构体指针变量的定义及使用 定义结构体指针的一般形式： struct 结构体名 *结构体指针变量名； 例如，如已定义结构体类型struct student，则可用如下形式定义结构体指针变量： struct student *p,*q；

四、结构体指针 例13-4 结构体指针用法示例。 #include "stdio.h" #include "string.h" struct stud {char *number； char name[20]； int score； }； main() {struct stud student,*p； p=&student； p->number="991001"； strcpy(p->name,"changjiang")； student.score=91； printf("\n")； printf("student No.%s\nname:%s\nscore:%d\n", p->number,p->name,p->score)； }

四、结构体指针 例13-5指向结构体数组指针的应用示例。 #include "stdio.h" struct stud { char *number； char name[20]； int score； }stu[3]={"990103","xiaohua",81, "990104","zhangli",82, "990105","wangfeng",88}； main() {struct stud *p； printf("\nstudent No.name score\n")； for(p=stu；p<stu+3；p++) printf("%-15s%-20s%4d\n",p->number, p->name,p->score)； }

例13-7用一个结构体表示学生的学号和成绩，编写程序，对班中30名学生按成绩进行排序，并输出排序后的学号、成绩和全班平均成绩分。 四、结构体指针 #define N 10 struct stu_info {char num[6]； int score； }stu[N]； main ( ) {struct stu_info *pt,*p[N]； int i,j； float sum=0； for(i=0；i<N；i++) { fflush(stdin)； gets(stu[i].num)； scanf("%d",&stu[i].score)； p[i]=&stu[i]； sum+=stu[i].score；} for(i=1；i<N；i++) {for (j=0；j<N-1；j++) if(p[j]->score<p[j+1]->score) { pt=p[j]；p[j]=p[j+1]； p[j+1]=pt；} } for(i=0；i<N；i++) printf("%10s%d\n", p[i]->num,p[i]->score)； printf ("average score=%d\n", sum/N)；

四、结构体指针 结构体指针作函数的参数 例13-8 用结构体指针作函数的参数，改写例13-7的程序（删去成绩统计功能）。 #include "stdio.h" #define N 5 struct stu_info {char num[7]； int score； }stu[]={"990101",87, "990102",89, "990103",81, "990104",82, "990105",88}； main ( ) { void sort_stu(struct stu_info *,int)； int i； sort_stu(stu,N)； for(i=0；i<N；i++) printf("%-10s%d\n",stu[i].num, stu[i].score)； } void sort_stu(struct stu_info *p,int n) {int i,j； struct stu_info temp； for(i=1；i<n；i++) {for (j=0；j<N-1；j++) if(p[j].score<p[j+1].score) { temp=p[j]； p[j]=p[j+1]； p[j+1]=temp；} }

五、共用体 共用体概述 共用体是有别于以前任何一种数据类型的特殊数据类型，它是多个成员的一个组合体，但与结构体不同，共用体的成员被分配在同一段内存空间中，它们的开始地址相同，使得同一段内存由不同的变量共享。共同使用这段内存的变量既可以具有相同的数据类型，也可以具有不同的数据类型。

五、共用体 共用体类型定义 一般形式如下： union 共用体名 { 数据类型 成员名1； union data 数据类型 成员名2； { …… 数据类型 成员名n； }； union data { int i； char ch； float f； }；

五、共用体 共用体变量的定义 1．共用体类型与共用体变量同时定义 2．先定义共用体类型，再定义共用体变量 3．直接定义共用体变量 union data {int i； char ch； float f； }u1,u2,u3； union data {int i； char ch； float f； } ； union data u1,u2,u3; union {int i； char ch； float f； }u1,u2,u3；

五、共用体 共用体变量的引用 如：使用u5.i形式引用共用变量u5的成员i； 使用u5.ch形式引用共用变量u5的成员ch； 使用u5.f形式引用共用变量u5的成员f。 共用体数据特点 1．共用体变量中的值是最后一次存放的成员的值。 2．共用体变量不能初始化。 3．共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一个地址值，如&u1、&u.i、&u.ch、&u.f是相同的。

五、共用体 例16-1 分析以下程序的执行结果。 #include "stdio.h" union {long i； int k； char m； char s[4]； }part； main ( ) {part.i=0x12345678； printf("part.i=%lx\n",part.i)； printf("part.k=%x\n",part.k)； printf("part.m=%x\n",part.m)； printf("part.s[0]=%x\t part.s[1]=%x\n",part.s[0],part.s[1])； printf("part.s[2]=%x\t part.s[3]=%x\n",part.s[2],part.s[3])； }

结构体和共用体-小结 作业：教材13.2 13.4 1．结构体是一种新型的数据类型： ⑴ 结构体数据类型不是系统固有的，它需要由用户自定义； ⑵ 一个结构体数据类型是多个具有不同类型的不同成员的集合。 2．“struct”是结构体数据类型的关键字。 3．结构体变量的定义有3种方法： 先定义结构体类型，再定义结构体变量； 在定义结构体类型的同时定义结构体变量； 不定义结构体类型名，直接定义结构类型变量。 4．引用结构体成员的方法主要有两种：使用结构体变量名引用结构体成员；通过指向结构体变量的指针引用结构体成员。 5．结构体数组具有数组的一切性质。 6．结构体指针既可以指向单一的结构体变量，也可以指向结构体数组变量，结构体指针也可以作函数的参数。 7．共用体是一种特殊的数据类型，它是多个成员的一个组合体，其本质是使多个变量共享同一段内存，共用体变量中的值是最后一次存放的成员的值，共用体变量不能初始化，共用体变量的长度是成员中最大长度值。 作业：教材13.2 13.4