[C语言教程]十、复合结构

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一、结构体的定义和使用

前面我们已经讨论过字符数组与字符串,字符指针也可以指向一个字符串,可以用字符串常量对字符指针进行初始化。例如: char *str = "https://www.cnblogs.com/strengthen" ; 这是对字符指针进行初始化。此时,字符指针指向一个字符串常量的首地址。
结构体与数组类似,都是由若干分量组成的,与数组不同的是,结构体的成员可以是不同类型,可以通过成员名来访问结构体的元素。
结构体的定义说明了它的组成成员,以及每个成员的数据类型。定义一般形式如下:

1 struct 结构类型名 
2 { 
3 数据类型 成员名 1; 
4 数据类型 成员名 2; 
5 ...... 
6 数据类型 成员名 n; 
7 };

结构的定义说明了变量在结构中的存在格式,要使用该结构就必须说明结构类型的变量。结构变量说明的一般形式如下:

struct 结构类型名称 结构变量名;

定义结构体便是定义了一种由成员组成的复合类型,而用这种类型说明了一个变量才会产生具体的实体。与说明基本数据类型的变量一样,系统会按照结构定义时的内部组成,为说明的结构变量分配内存空间。结构变量的成员在内存中占用连续的存储区域,所占内存大小为结构中每个成员的长度之和。
我们可以将变量 student1 说明为 address 类型的结构变量:
struct address student1;
虽然,结构体作为若干成员的集合是一个整体,但在使用结构时,不仅要对结构的整体进行操作,还
经常要访问结构中的每一个成员。在程序中使用机构中成员的方法为:
结构变量名.成员名称
如 student1.tel 表示结构变量 student1 的电话信息。
和其他类型的变量一样,结构变量也可以进行初始化。结构初始化的一般形式如下:

struct 结构类型名 结构变量 = { 初始化数据 1, ...... 初始化数据 n };

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<string.h>
 3   
 4 struct _INFO  
 5 {  
 6         int num;  
 7         char str[256];  
 8 };
 9   
10 int main()  
11 {  
12         struct _INFO A;  
13         A.num = 2014;  
14         strcpy(A.str,"Welcome to dotcpp.com");  
15         printf("This year is %d %s
",A.num,A.str);  
16         return 0;  
17 }

二、结构体的高级使用

结构体数组
结构体数组是一个数组,其数组的每一个元素都是结构体类型。在实际应用中,经常用结构体数组来
表示具有相同数据结构的一个群体,如一个班的学生档案,一个车间职工的工资表等。定义结构体数组和
结构体变量相仿,只需说明它为数组类型即可。
比如定义一个结构体数组 student,包含 3 个元素:student[0]、student[1]、student[2],每个数组元素都
具有 struct address 的结构形式,并对该结构体数组进行初始化赋值:

 1 struct address
 2 {
 3         char name[30];
 4         /*姓名,字符数组作为结构体中的成员 */
 5         char street[40]; /*街道*/
 6         unsigned long tel; /*电话,无符号长整型作为结构体中的成员 */
 7         unsigned long zip; /*邮政编码*/
 8 }student[3]={
 9 {"Zhang","Road NO.1",111111,4444},
10 {"Wang"," Road NO.2",222222,5555},
11 {"Li"," Road NO.3",333333,6666}
12 }

指向结构体的指针

当一个指针用来指向一个结构体变量时,称之为结构体指针变量。结构体指针变量中的值是所指向的结构变量的首地址,通过结构指针即可访问该结构变量。这与数组指针和函数指针的情况是相同的。结构体指针变量定义的一般形式为:
struct 结构类型名 *结构指针变量名

三、共用体的定义和使用

在 C 语言中,允许几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中,也就是使用覆盖技术,几个变量互相覆盖。这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构,被称为共用体类型结构,简称共用体。一般定义形式为:

1 union 共用体名 
2 { 
3 数据类型 成员名 1; 
4 数据类型 成员名 2; 
5 ...... 
6 数据类型 成员名 n; 
7 }变量名表列;

只有先定义了共用体变量,才能在后续的程序中引用它。不能直接引用共用体变量,而只能引用共用
体变量中的成员。引用方法如下:

共用体变量名.成员名

共用体类型数据具有以下特点:
同一个内存段可以用来存放几种不同类型的成员,但是在每一瞬间只能存放其中的一种,而不是同时存放几种。换句话说,每一瞬间只有一个成员起作用,其他的成员不起作用,即不是同时都存在和起作用的。
共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员,在存入一个新成员后,原有成员就失去作用。共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。

 1 #include<stdio.h>
 2 union INFO
 3 {
 4         int a;
 5         int b;
 6         int c;
 7 };
 8 int main()
 9 {
10         union INFO A;
11         A.a=1;
12         A.b=2;
13         A.c=3;
14         printf("a:%d
",A.a);
15         printf("b:%d
",A.b);
16         printf("c:%d
",A.c);
17         return 0;
18 }

运行结果为：

a:3
b:3
c:3

不能对共用体变量名赋值,也不能企图引用变量名来得到一个值,并且,不能在定义共用体变量时对它进行初始化。

不能把共用体变量作为函数参数, 也不能是函数返回共用体变量, 但可以使用指向共用体变量的指针。共用体类型可以出现在结构体类型的定义中,也可以定义共用体数组。反之,结构体也可以出现在共用体类型的定义中,数组也可以作为共用体的成员。

四、使用typedef定义类型

在 C 语言中,除系统定义的标准类型和用户自定义的结构体、共用体等类型之外,还可以使用类型说明语句 typedef 定义新的类型来代替已有的类型。typedef 语句的一般形式是:
typedef 已定义的类型新的类型;
例如:

1 typedef int INTEGER; /*指定用 INTEGER 代表 int 类型*/
2 typedef float REAL; /*指定用 REAL 代表 float 类型*/

在具有上述 typedef 语句的程序中,下列语句就是等价的:

1 int i, j; /*与 INTEGER i, j;*/
2 float pi; /*与 REAL pi;*/

当然typedef的最常用的作用就是给结构体变量重命名。

 1 #include<stdio.h>
 2 #include<string.h>
 3 typedef struct _INFO
 4 {
 5         int num;
 6         char str[256];
 7 }INFO;
 8 int main()
 9 {
10         struct _INFO A;
11         INFO B;    //通过typedef重命名后的名字INFO与struct _INFO完全等价！
12         A.num = 2014;
13         strcpy(A.str,"Welcome to dotcpp.com");
14         B=A;
15         printf("This year is %d %s
",A.num,A.str);
16         printf("This year is %d %s
",B.num,B.str);
17         return 0;
18 }