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结构体和共用体

时间:2023-01-07 18:23:14浏览次数:46  
标签:name int age number lisi student 共用 结构

结构体和共用体

结构体变量

C语言数据类型:

  1. 基本类型
    • 整型类型:基本整型(int)、短整型(short int)、长整型(long int)、双长整型(long long int)、字符型(char)、布尔型(bool)
    • 浮点类型:单精度浮点型(float_complex)、双精度浮点型(double_complex)、复数浮点型(float_complex,double_complex,long long_complex)
  2. 枚举类型(enum)
  3. 空类型(void)
  4. 派生类型:指针类型(*)、数组类型([ ])、结构体类型(struct)、共用体类型(union)、函数类型

什么是结构体

将多种数据类型结合构建在一起的数据类型称为结构体类型

应用场景:需要多个数据类型来表示某一信息时,可以使用结构体

例如:学生李四和赵六参加比赛需要在网络上填写信息包含:存在不同的数据类型

name:lisi,sex:M,age:23,student_number:20193055;
name:zhaoliu,sex:M,age:22,student_number:20193091;
...

传统示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
    // 第一个学生的信息
    char name_1[10];
    char sex_1;
    int age_1;
    int student_number_1;
    printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
    scanf("%s %c %d %d", name_1, &sex_1, &age_1, &student_number_1);
    printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", name_1, sex_1, age_1, student_number_1);
    // 第二个学生的信息
    char name_2[10];
    char sex_2;
    int age_2;
    int student_number_2;
    printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
    scanf("%s %c %d %d", name_2, &sex_2, &age_2, &student_number_2);
    printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", name_2, sex_2, age_2, student_number_2);
    /* ... */
}

结果:

请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:lisi M 23 20193055
参加比赛的学生有:lisi,   性别:M, 年龄:23, 学号:20193055
请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:zhaoliu M 22 20193091
参加比赛的学生有:zhaoliu,性别:M, 年龄:22, 学号:20193091
/* ... */

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创建结构体类型

创建结构体类型方法:

struct 结构体名
{
     类型名 成员表1
     类型名 成员表2
     ...
};

示例:

#include "stdio.h"
struct test
{
    char name[10];
    char sex;
    int age;
    int student_number;
};
void main()
{
    struct test lisi, zhaoliu /* ... */;
    // 第一个
    printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
    scanf("%s %c %d %d", lisi.name, &lisi.sex, &lisi.age, &lisi.student_number);
    printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", lisi.name, lisi.sex, lisi.age, lisi.student_number);
    // 第二个
    printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
    scanf("%s %c %d %d", zhaoliu.name, &zhaoliu.sex, &zhaoliu.age, &zhaoliu.student_number);
    printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", zhaoliu.name, zhaoliu.sex, zhaoliu.age, zhaoliu.student_number);
    /* ... */
}

结果:

请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:lisi M 23 20193055
参加比赛的学生有:lisi,   性别:M, 年龄:23, 学号:20193055
请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:zhaoliu M 22 20193091
参加比赛的学生有:zhaoliu,性别:M, 年龄:22, 学号:20193091
/* ... */

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说明:

  • 创建结构体类型是指创建的数据类型

  • 结构体名是指对应创建的数据类型名,例如之前学习的int型,float型,其中int 和float是数据类型名

  • 成员表列可以包含多个同类型及不同类型的数据,每个成员以 ; 分隔,结构体{}之后有一个

  • 成员也可以是另一个结构体类型

    例如:

    struct score
    {
        int Chinese;
        int Math;
        int English;
        /* ... */
    }
    struct test
    {
        char name[10];
        char sex;
        int age;
        int student_number;
        struct score examination;
    };
    

定义结构体变量

在没有定义结构体之前,系统不会分配存储空间。为了使用结构体变量,需要在使用之前进行定义

  1. 先创建结构体类型,再定义

    在文件的开头创建好结构体类型,然后在函数中使用定义结构体变量

    定义的方法为:

    struct 结构体名 结构体变量名
    

    例如:

    struct test lisi;
    
  2. 在创建类型同时定义

    struct 结构体名
    {
         类型名 成员表1
         类型名 成员表2
         ...
    }变量名表列;
    

    示例:

    #include "stdio.h"
    void main()
    {
        struct test
        {
            char name[10];
            char sex;
            int age;
            int student_number;
        }lisi, zhaoliu /* ... */;
        // 第一个
        printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
        scanf("%s %c %d %d", lisi.name, &lisi.sex, &lisi.age, &lisi.student_number);
        printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", lisi.name, lisi.sex, lisi.age, lisi.student_number);
        // 第二个
        printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
        scanf("%s %c %d %d", zhaoliu.name, &zhaoliu.sex, &zhaoliu.age, &zhaoliu.student_number);
        printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", zhaoliu.name, zhaoliu.sex, zhaoliu.age, zhaoliu.student_number);
        /* ... */
    }
    

    结果:

    请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:lisi M 23 20193055
    参加比赛的学生有:lisi,   性别:M, 年龄:23, 学号:20193055
    请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:zhaoliu M 22 20193091
    参加比赛的学生有:zhaoliu,性别:M, 年龄:22, 学号:20193091
    /* ... */
    
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  3. 不指定结构体名而直接定义

    struct
    {
         类型名 成员表1
         类型名 成员表2
         ...
    }变量名表列;
    

    示例:

    #include "stdio.h"
    void main()
    {
        struct
    	{
        	char name[10];
        	char sex;
        	int age;
        	int student_number;
    	}lisi, zhaoliu /* ... */;
        // 第一个
        printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
        scanf("%s %c %d %d", lisi.name, &lisi.sex, &lisi.age, &lisi.student_number);
        printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", lisi.name, lisi.sex, lisi.age, lisi.student_number);
        // 第二个
        printf("请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:");
        scanf("%s %c %d %d", zhaoliu.name, &zhaoliu.sex, &zhaoliu.age, &zhaoliu.student_number);
        printf("参加比赛的学生有:%s,性别:%c,年龄:%d,学号:%d\n", zhaoliu.name, zhaoliu.sex, zhaoliu.age, zhaoliu.student_number);
        /* ... */
    }
    

    结果:

    请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:lisi M 23 20193055
    参加比赛的学生有:lisi,性别:M,年龄:23,学号:20193055
    请输入学生的姓名 性别 年龄 学号:zhaoliu M 22 20193091
    参加比赛的学生有:zhaoliu,性别:M,年龄:22,学号:20193091
    /* ... */
    
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说明:结构体成员表名在结构体内唯一,但可以和其他变量名相同

结构体变量的使用

  1. 使用结构体变量成员的的方法:

    结构体变量名.成员名
    

    例如:

    lisi.name,lisi.sex, lisi.age, lisi.student_number
    
  2. 当成员又是一个结构体时,使用对应结构体的方法:

    结构体变量名.成员名.成员名
    

    例如:

    lisi.examination.Chinese
    
  3. 当在输入.时,软件能自动识别出对应结构体中所包含的成员

  4. 同类的结构体变量可以互相赋值

    例如:

    lisi = zhaoliu
    

结构体数组

可以定义int、 char、float等类型的数组;也可以为结构体定义数组,表示一次性开辟多个结构体空间

结构体数组定义的方法:

  1. 创建的结构体类型之后,再定义结构体数组:

    结构体类型 数组名[数组个数]
    

    例如:

    #include "stdio.h"
    struct test
    {
        char name[10];
        char sex;
        int age;
        int student_number;
    };
    void main()
    {
        struct test class_five[10];	//定义一个test类型的结构体数组,数组名为class_five,包含10个结构体
    }
    
  2. 创建的结构体类型同时定义结构体数组:

    struct 结构体名
    {
         类型名 成员表1
         类型名 成员表2
         ...
    }变量名表列;
    

    例如:

    struct test
    {
        char name[10];
        char sex;
        int age;
        int student_number;
    }class_five[10];
    

实例:投票系统

示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
    struct ticket_number
    {
        char name[3];
        int number;
    } initial_number[3] = {"A", 0, "B", 0, "C", 0};
    int i, j;
    char name[3];
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("请输入准备投票的姓名:");
        scanf("%s", name);
        for (j = 0; j < 3; j++)
            if (strcmp(initial_number[j].name, name) == 0)
                initial_number[j].number++;
    }
    for (i = 0; i < 3; i++)
        printf("%s\t的票数是:%d\n", initial_number[i].name, initial_number[i].number);
}

结果:

请输入准备投票的姓名:A
请输入准备投票的姓名:A
请输入准备投票的姓名:A
请输入准备投票的姓名:B
请输入准备投票的姓名:B
请输入准备投票的姓名:B
请输入准备投票的姓名:B
请输入准备投票的姓名:B
请输入准备投票的姓名:C
请输入准备投票的姓名:C
A 的票数是:3
B 的票数是:5
C 的票数是:2

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结构体指针

什么是结构体指针

一个结构体变量的起始地址就是结构体变量的指针。用一个指针变量存储结构体指针就是一个结构体指针变量

struct 结构体名
{
     类型名 成员表1
     类型名 成员表2
     ...
}lisi;

指针指向结构体变量的使用

指向结构体成员的方法:

(*p).name
(*p).age
//其中*p表达指向对应地址的内容。(*p)加上括号是由于.的优先级比*高

p->name
p->age
p->student_number
//->表示指向运算符

示例:

#include "stdio.h"
#include "string.h"
void main()
{
    struct test
    {
        char name[10];
        char sex;
        int age;
        int student_number;
    } lisi = {"lisi", 23, 'M', 20193055};
    struct test *p;
    p = &test;
    strcpy((*p).name, "zhaoliu");
    (*p).age = 30;
    printf("姓名:%s\t性别:%c\t年龄:%d\t学号:%d\n", (*p).name, (*p).sex, (*p).age, (*p).student_number);
}

结果:

姓名:zhaoliu  性别:M  年龄:30  学号:20193055

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指针指向结构体数组

struct test
{
     类型名 成员表1
     类型名 成员表2
     ...
}student[3];

例如:

struct test (*p) = student;

示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
    struct test
    {
        char name[10];
        char sex;
        int age;
        int student_number;
    } student[3];
    struct test *p;
    for (p = student; p < student + 3; p++)
    {
        printf("请输入姓名 性别 年龄 学号:");
        scanf("%s %c %d %d", p->name, &(p->sex), &(p->age), &(p->student_number));
        printf("姓名:%s\t性别:%c\t年龄:%d\t学号:%d\n", p->name, p->sex, p->age, p->student_number);
    }
}

结果:

请输入姓名 性别 年龄 学号:zhangsan W 20 1000
请输入姓名 性别 年龄 学号:lisi M 25 2000
请输入姓名 性别 年龄 学号:wangwu M 30 3000
姓名:zhangsan  性别:W   年龄:20   学号:1000
姓名:lisi      性别:M   年龄:25   学号:2000
姓名:wangwu    性别:M   年龄:30   学号:3000

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结构体与函数传递

  1. 结构体中的成员作为实参传递,和变量的使用方法一致
  2. 结构体变量作为实参传递,由于形参接收实参时,也会在内存中开辟一个相同大小的空间,并且形参内容改变时,对应实参 的内容不会被改变,因此这种传递方式不仅大大的浪费空间,也不利于操作,一般不适用(这个方法几乎不使用)
  3. 当结构体指针变量作为实参传递时,将指针地址赋值给形参

示例:

#include "stdio.h"
#include "string.h"
struct test
{
    char name[10];
    char sex;
    int age;
    int student_number;
};
void revise_info(char name[10], struct test *p)
{
    printf("修改%s的信息\n", name);
    printf("修改为姓名 性别 年龄 学号:");
    scanf("%s %c %d %d", p->name, &(p->sex), &(p->age), &(p->student_number));
}
void main()
{
    struct test lisi, *q = &lisi;
    strcpy(lisi.name, "lisi");
    revise_info(lisi.name, q);
    printf("姓名:%s\t性别:%c\t年龄:%d\n学号:%d\n", q->name, q->sex, q->age, q->student_number);
}

结果:

修改lisi的信息
修改为姓名 性别 年龄 学号:lisi W 30 4000
姓名:lisi 性别:W 年龄:30 学号:4000

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按需分配的空间

创建一个数据,在以前使用int、char、数组、结构体等来创建都是必须在使用之前给出固定的空间长度;但是大部分数据在使用之前是没有办法确定的,例如:统计每天上网的网名(网名上网的人数是一个动态的数据)

如何创建一个按需分配的空间

链表可以实现存储空间动态分配的一种结构。它不是数据类型,而是通过代码人为的创建出的一种空间动态分配方法

例如:

struct test
{
    char name[10];
    int age;
    int student_number;
    struct test *next;		//指向struct test类型数据的指针	//struct test NULL;
};

NULL表示指针的内容为空,void表示数据类型为空

  1. 有一个“头指针”变量存放链表中第一个表
  2. 每一个表包含实际的数据和下一个表的地址
  3. 每个表的地址由系统分配的不连续空间

建一个简单链表(静态链表)

示例:

#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
void main()
{
	struct test a,b,c , *head,*p;
	//给各个结构体赋值
	strcpy(a.name,"zhangsan");
	a.age = 16;
	a.student_number = 1001;
	strcpy(b.name,"lisi");
	b.age = 19;
	b.student_number = 1102;
	strcpy(c.name,"wangwu");
	c.age = 18;
	c.student_number = 1009;
	//把三个结构体建成链表
	head = &a;
	a.next = &b;
	b.next = &c;
	c.next = NULL;
	p = head;
	//输出链表内容
	while(p!= NULL)
	{
		printf("%d\n",p);
		printf("姓名:%s\t年龄:%d\t学号:%d\n",p->name,p->age,p->student_number);
		p = p->next;
	}
}

结果:

1703700
姓名:zhangsan 年龄:16 学号:1001
1703656
姓名:lisi     年龄:19 学号:1102
1703612
姓名:wangwu   年龄:18 学号:1009

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创建动态链表

示例:

#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
struct test
{
    char name[10];
    int age;
    int student_number;
    struct test *next;
};
void main()
{
	struct test *head, *p1,*p2;
	int n = 0;
	p1 = p2 = malloc(sizeof(struct test));			//添加第一个表的内容
	printf("请输入姓名 年龄 学号:");
	scanf("%s %d %d",p1->name,&p1->age,&p1->student_number);
	head = NULL;
	while(p1->student_number > 0)
	{
		n = n+1;
		if(n == 1)	head = p1;						//创建链表
		else p2->next = p1;
		p2 = p1;
		p1 = malloc(sizeof(struct test));			//循环添加表的内容
		printf("请输入姓名 年龄 学号:");
		scanf("%s %d %d",p1->name,&p1->age,&p1->student_number);
	}
	p2->next = NULL;
	p1 = head;
	while(p1 != NULL)								//检查链表是否有内容,如果有则输出内容,反之则不输出
	{
		printf("姓名:%s\t年龄:%d\t学号:%d\n",p1->name,p1->age,p1->student_number);
		p1 = p1->next;
	}
}

结果:

请输入姓名 年龄 学号:zhangsan 20 1000
请输入姓名 年龄 学号:lisi 25 2000
请输入姓名 年龄 学号:wangwu 30 3000
请输入姓名 年龄 学号:0 0 0
姓名:zhangsan 年龄:20 学号:1000
姓名:lisi     年龄:25 学号:2000
姓名:wangwu   年龄:30 学号:3000

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共用体

什么是共用体

多种不同的变量共用同一段内存的结构,称为共用体类型的结构

例如:在内存中开辟了4个字节的空间,可以用来存储int、float、char型数据

构建一种数据类型,使得开辟的空间可以存放几种不同类型的数据,但在使用的一瞬间只能存放一个数据,而不是同时存放多个数据

创建共用体类型

union 共用体名
{
      类型名  成员表1
      ...
      类型名 成员表n
};

示例:

#include "stdio.h"
union info
{
	int a;
	char b;
	float c;
};
void main()
{
	union info x;				//占内存4字节
	x.a = 100;
	printf("%d\t%c\t%f\n",x.a,x.b,x.c);
}

结果:

100 d 0.000000

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定义共用体变量的方法

  1. 在定义之前已经创建好共用体类型的时:

    union 共用体名 变量名
    
  2. union 共用体名
    {
          类型名  成员表1
          ...
          类型名 成员表n
    }变量名表列;
    

注:结构体变量所占内存大小是成员中占内存最大的那一个

共用体变量的使用方法

注:使用共用体变量之前需要定义

例如:定义了共用体变量x

x.a 引用共用体变量中的整型变量a

x.b 引用共用体变量中的字符变量b

x.c 引用共用体变量中的浮点型变量c

示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
	union info
	{
		int a;
		char b;
		float c;
	}x={100};
	x.c = 3.14f;
	x.b = 'y';
	printf("%d\t%c\t%f\n",x.a,x.b,x.c);
	printf("%d\t%d\t%d\n",&x.a,&x.b,&x.c);
}

结果:

1078523257	y	3.139982
1703740  1703740  1703740

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说明:

  1. 共用体初始化时,只能存储一个数据,不能同时存储多个数据
  2. 对共用体变量非同时的赋多次值,则共用体变量中的数据是最近一次赋值的数据
  3. 共用体的成员都使用相同的地址
  4. 同类型的共用体变量可以互相赋值 y = x

实例:填写公司员工信息

示例:

#include "stdio.h"
struct	info
{	char name[10];
	int age;
	char work;
	union
	{	int gzsc;
		char xueli[10];
	}fen;
};
void main()
{
	struct info a[2];
	int i;
	for(i = 0; i <2; ++i)
	{
		printf("请填写入职信息:姓名 年龄 职务(‘c’表示程序员,‘s’表示设计师):");
		scanf("%s %d %c",a[i].name,&a[i].age,&a[i].work);
		if(a[i].work == 's')
		{	printf("请输入你的工作时长:");
			scanf("%d",&a[i].fen.gzsc);
		}
		else
		{	printf("请输入你的学历:");
			scanf("%s",a[i].fen.xueli);
		}
	}
	for(i = 0; i <2 ; ++i)
	{
		if(a[i].work == 's') printf("姓名:%s\t年龄:%d\t职务:%c\t工作时长:%d\n",a[i].name,a[i].age,a[i].work,a[i].fen.gzsc);
		else 	printf("姓名:%s\t年龄:%d\t职务%c\t学历:%s\n",a[i].name,a[i].age,a[i].work,a[i].fen.xueli);
	}
}

结果:

请填写入职信息:姓名 年龄 职务(‘c’表示程序员,‘s’表示设计师):lisi 25 c
请输入你的学历:benke
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枚举

如果一个变量只有几种可能的值,则可以使用枚举的方法定义数据类型

什么是枚举

枚举是将一个变量所有可能的值一一列举出来,对应的值只能是列举出来的值中的一个

例如:猜丁壳的游戏里面,只有剪子包子锤这三种

如何构建枚举类型

enum 枚举类型名{值1,值2,...,值n}

例如:

enum cdk{jianzi,chui,baozi}

定义枚举变量

enum cdk a,b

其中 a 和 b 分别为 cdk 类型的数据,且 a , b 的值只能是 jianzi ,cuizi ,baozi

示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
	enum cdk {jianzi,chui,baozi};
	enum cdk a;
	a = jianzi;
	printf("%d\n",a);
	printf("%d\n",jianzi);
	printf("%d\n",chui);
	printf("%d\n",baozi);
}

结果:

0
0
1
2

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说明:其中枚举元素(jianzi,baozi,chui)都代表一个整数,默认按照顺序元素值为0,1,2,3,…,也可以人为修改元素值

替换类型名

可以使用typedef将已有的类型名进行替换

typedef如何替换类型名

按定义变量的方式,将变量名替换为需要的类型名,并在最开头写上typedef

例如:

typedef int x[100];
typedef char y[30];
typedef char *z;
x a;					//int a[100];创建一个类型代表数组
y s;					//char s[30];
z p;					//char *p;

示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
	typedef int y;
	typedef char c;
	y a = 1;					//int a =1;
	c b = 'w';					//char b = 'w';
	printf("%d\n",a);
	printf("%c\n",b);
}

结果:

1
w

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结构体类型名替换

示例:

#include "stdio.h"
void main()
{
	typedef struct test
	{
		char name[10];
		int age;
	}x;
	x lisi;			//struct test lisi;
	lisi.age = 10;
	printf("%d\n",lisi.age);
}

结果:

10

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标签:name,int,age,number,lisi,student,共用,结构
From: https://www.cnblogs.com/ruoxianshi/p/17033117.html

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