第十一章 結(jié)構(gòu)體與共用體鏈表

第十一章結(jié)構(gòu)體與共用體鏈表第一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五例題1：某學(xué)生，姓名是Li，學(xué)號(hào)是9800，化學(xué)成績(jī)是85。請(qǐng)編寫(xiě)程序輸出這些數(shù)據(jù)。見(jiàn)程序：

main(){charname[4]="Li";intnum=9800;intscore=85;printf("%s,%d,%c,%f",name,num,sex,score);}如果有100個(gè)學(xué)生，則更麻煩.TC允許我們定義自己的數(shù)據(jù)類型，以解決特定的實(shí)際問(wèn)題。為了很好地解決例題1，我們可以定義一種叫structstudent的數(shù)據(jù)類型。第二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五結(jié)構(gòu)體類型也是屬于一種構(gòu)造類型數(shù)據(jù)，它將不同類型的數(shù)據(jù)項(xiàng)組織成一個(gè)組合項(xiàng)，這些組合項(xiàng)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)是互相聯(lián)系的。定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的一般形式：

struct結(jié)構(gòu)體名{成員表列}；例如：對(duì)于一名學(xué)生，有如下不同類型的屬性：學(xué)號(hào)、姓名、年齡、性別、成績(jī)、地址等。要表示一個(gè)學(xué)生的六個(gè)方面不同類型的有關(guān)數(shù)據(jù),就可以定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型?！?1.1結(jié)構(gòu)體類型概述第三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

structstudent{intnum;charname[10];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];};其中：struct是關(guān)鍵字，表示結(jié)構(gòu)體類型。student是結(jié)構(gòu)體類型名，

structstudent和標(biāo)準(zhǔn)類型名(int、float)一樣可以用作定義變量的類型?；ɡㄌ?hào)內(nèi)是結(jié)構(gòu)體中的各個(gè)成員，每個(gè)成員都應(yīng)進(jìn)行類型說(shuō)明?！?1.1結(jié)構(gòu)體類型概述結(jié)構(gòu)體名相當(dāng)float,int分號(hào)不能少成員表列第四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義變量名例如：structstudent{intnum;charname[10];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];};

structstudentstudent1，student2；上面的student1和student2是structstudent類型的變量，它們具有structstudent類型的結(jié)構(gòu)。定義結(jié)構(gòu)體變量后，系統(tǒng)為變量分配內(nèi)存單元?？捎胹izeof(student1)來(lái)計(jì)student1和student2各占49個(gè)字節(jié)?！?1.2定義結(jié)構(gòu)體類型變量的方法第五頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時(shí)定義變量例如：structstudent{intnum;charname[10];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}student1，student2；§11.2定義結(jié)構(gòu)體類型變量的方法第六頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、直接定義結(jié)構(gòu)體類型變量(不寫(xiě)類型名)

例如：struct{intnum;charname[10];charsex;intage;floatscore;charaddr[30];}student1，student2；§11.2定義結(jié)構(gòu)體類型變量的方法第七頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五說(shuō)明：1.定義類型與定義變量是不同的，在編譯時(shí)對(duì)類型不分配空間，只對(duì)變量分配存儲(chǔ)空間。2.只能對(duì)變量賦值、存取或運(yùn)算，而對(duì)結(jié)構(gòu)體類型不可以。3.對(duì)結(jié)構(gòu)體中的成員可以單獨(dú)使用，它的作用和地位相當(dāng)于普通變量。4.可以用sizeof運(yùn)算符測(cè)一個(gè)類型數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。n=sizeof(structstudent)或n=sizeof(student1)n=sizeof(int)n=sizeof(float)

§11.2定義結(jié)構(gòu)體類型變量的方法第八頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五5.成員也可以是結(jié)構(gòu)體變量。structstudent{intnum;charname[20]；charsex；intage;

structdatebirthday；charaddr[30]；}student1，student2；

structdate{intmonth；intday；intyear；}；numnamesexagebirthdayaddrmonthdayyear第九頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的變量不能作為一個(gè)整體進(jìn)行輸入和輸出，只能對(duì)結(jié)構(gòu)體變量中的各個(gè)成員進(jìn)行輸入、輸出和運(yùn)算。scanf(“%d,%s,%c,%d,%f,%s”,&student1);printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%s”,student1);§11.3結(jié)構(gòu)體類型變量的引用引用方式：結(jié)構(gòu)體變量名.成員名例如：scanf(“%d”,&student1.num);student2.num=student1.num;printf(“%d,%d”,student1.num,student2.num);“.”是成員運(yùn)算符,表示在student1結(jié)構(gòu)體變量中找出成員num的值。其優(yōu)先級(jí)最高，結(jié)合性為自左向右。如student1.num+100;第十頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五若結(jié)構(gòu)體類型嵌套一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型，則采用逐級(jí)訪問(wèn)的方法，只能對(duì)最低級(jí)的成員進(jìn)行訪問(wèn)。student1.birthday.year訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體變量student1的成員出生年份。而不能用student1.birthday訪問(wèn)birthday。結(jié)構(gòu)體變量的成員可以和普通變量一樣進(jìn)行各種運(yùn)算student2.score=student1.score;student1.age++;++student1.age;第十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五例如：

structstudent{longintnum;charname[20]；

charsex;charaddr[20];}a={89031,"LiLin",'M',"123BeijingRoad"};Printf(“%ld,%s,%c,%s\n”,a.num,,a.sex,a.addr);§11.4結(jié)構(gòu)體類型變量的初始化第十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五結(jié)構(gòu)體數(shù)組中的每個(gè)元素都是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)，它們都分別包括各個(gè)成員項(xiàng)。例如：要表示3名學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名和成績(jī)。

structstudent{intnum;charname[20];floatscore;};

structstudentstu[3]={{1000,“l(fā)iming”,70},{1001,“wangfan”,80},{1002,“zhangyan”,65.5}};§11.5結(jié)構(gòu)體數(shù)組第十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五程序舉例：有四個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生包括學(xué)號(hào)、姓名、成績(jī)，要求找出成績(jī)最高者的姓名和成績(jī)。S11_ex1.cmain(){structstudent{intnum;charname[20];intscore;};structstudentstu[4];inti,k=0,max;printf("請(qǐng)按行輸入學(xué)生的記錄:\n");

§11.5結(jié)構(gòu)體數(shù)組第十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五for(i=0;i<4;i++)scanf("%d%s%d”,&stu[i].num,stu[i].name,&stu[i].score);for(max=stu[0].score,i=1;i<4;i++)if(stu[i].score>max){max=stu[i].score;k=i;}printf("\n最高成績(jī)?yōu)?\n");printf(”No.:%d\nname:%s\nscore:%d\n”,stu[k].num,stu[k].name,stu[k].score);}§11.5結(jié)構(gòu)體數(shù)組第十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五11.6.1指向結(jié)構(gòu)體變量的指針一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的指針就是該變量所占據(jù)的內(nèi)存空間的起始地址，可以設(shè)一個(gè)指針變量指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量。例如：structstudent{intnum;charname[20];intscore;}stu;structstudent*p=&stu;§11.6指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針第十六頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

如果要表示stu變量中的num成員項(xiàng)可寫(xiě)成下面三種形式：

1.stu.num2.(*p).num3.p->num§11.6指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針第十七頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

10.6.2指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針對(duì)結(jié)構(gòu)體數(shù)組也可以用指針變量來(lái)指向。例如：已知三名學(xué)生的有關(guān)數(shù)據(jù)，現(xiàn)全部輸出。s11_4.cstructstudent{intnum;charname[10];charsex;intage;}stu[3]={{10101,"LiLin",'M',18},{10102,"ZhangFun",'M',19}, {10104,"WangMin",'F',20}};main(){structstudent*p;for(p=stu;p<=stu+2;p++)printf("%5d%-10s%2c%4d\n",p->num,p->name,p->sex,p->age);}

第十八頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五§10.3共用體unionstudent{intnum;floatscore;};unionstudentb;b.num=1;b.score=2;

sizeof(b)為4structstudent{intnum;floatscore;};structstudenta;a.num=1;a.score=2;sizeof(a)為6abnumscorenumscore┅┅┅┅第十九頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五11.8.1共用體類型的定義和變量的定義方式使幾個(gè)不同的變量共占同一段內(nèi)存單元的結(jié)構(gòu)，稱為“共用體”類型的結(jié)構(gòu)。它也是一種構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)。共用體類型的定義形式：

union共用體名

{成員表列;};例如：uniondata{inti;charch;floatf;};uniondataa,b,c;§11.8共用體定義形式也可以:uniondata{inti;charch;floatf;}a,b,c；第二十頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五11.8.2共用體變量的引用方式不能直接引用共用體變量本身scanf(“%d”,&a);printf(“%d”,a);而應(yīng)引用共用體變量的成員。例如：a.ia.cha.f

11.8.3共用體類型數(shù)據(jù)的特點(diǎn)1.

共用體與結(jié)構(gòu)體的不同：結(jié)構(gòu)體變量所占內(nèi)存長(zhǎng)度為各成員所占內(nèi)存長(zhǎng)度之和；而共用體變量所占內(nèi)存長(zhǎng)度為最長(zhǎng)的成員的長(zhǎng)度，所有的成員共用同一段內(nèi)存，同一時(shí)刻只有一個(gè)成員起作用?！?1.8共用體第二十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.共用體變量的地址和它的各成員項(xiàng)的地址是同一地址。如：&a、&a.i、&a.ch、&a.f都是同一地址值。3.共用體變量不能賦初值。4.共用體和結(jié)構(gòu)體可以互相成為其中的成員；5.共用體變量起作用的成員是最后一次存放值的成員。例如：a.i=10;a.ch=‘a(chǎn)’;printf(“%d”,a.i);a.f=1.5;printf(“%f”,a.f);則當(dāng)前共用體變量中，只有a.f是有效的?！?1.8共用體第二十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五#include<stdio.h>unionun{inti;charc[2];}main(){unionunx;x.c[0]=10;x.c[1]=1;printf("＼n%d",x.i);}266第二十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五思考題1：求下面程序的輸出結(jié)果。

main(){uniontime {longi;intk[5];charc;};structdate{intcat;uniontimecow;doubledog;}dt;uniontimemax;

printf("%d\n",sizeof(dt)+sizeof(max));}說(shuō)明：sizeof()是求類型長(zhǎng)度的運(yùn)算符，即在內(nèi)存中所占的字節(jié)數(shù)。20+10=30第二十四頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五思考題2：求下面程序的輸出結(jié)果。structks{inta;int*b;}s[4],*p;main(){intn=1,i;printf("\n");for(i=0;i<4;i++){s[i].a=n;s[i].b=&s[i].a;n=n+2;}p=&s[0];p++;printf("%d,%d\n",(++p)->a,(p++)->a);}s[0].a=1s[1].a=3s[2].a=5s[3].a=77,3右結(jié)合第二十五頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五先觀察鏈表示意圖，后理解鏈表概念。某3位同學(xué)的物理成績(jī)分別為96，89，93。分別用數(shù)組和鏈表存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的示意圖如下：613609605601938996p指針89空93指針963個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈表：3個(gè)元素的數(shù)組：floata[3];a11.9簡(jiǎn)單鏈表第二十六頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五§11.9.1鏈表的概念鏈表是一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以用來(lái)表示順序訪問(wèn)的線性群體。鏈表是由系列結(jié)點(diǎn)組成的，結(jié)點(diǎn)可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)域和指向鏈表中下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針（即下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的地址）。如果鏈表每個(gè)結(jié)點(diǎn)中只有一個(gè)指向后繼結(jié)點(diǎn)的指針，則該鏈表稱為單鏈表。鏈表不要求邏輯上相鄰的元素在物理位置上也相鄰，在內(nèi)存允許的范圍內(nèi)，占用空間大小不受限制，摒棄了數(shù)組的弱點(diǎn)。第二十七頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五§11.9.2數(shù)組與鏈表的比較數(shù)組：僅能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)存儲(chǔ)。鏈表：可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。鏈表的使用步驟：建立鏈表(使用malloc函數(shù))訪問(wèn)鏈表(使用*p表達(dá)式)釋放鏈表(使用free函數(shù))p指針89空93指針96第二十八頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五1．鏈表結(jié)構(gòu)（1）頭指針變量head──指向鏈表的首結(jié)點(diǎn)。（2）每個(gè)結(jié)點(diǎn)由2個(gè)域組成：1）數(shù)據(jù)域──存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)本身的信息。2）指針域──指向后繼結(jié)點(diǎn)的指針。（3）尾結(jié)點(diǎn)的指針域置為“NULL（空）”，作為鏈表結(jié)束的標(biāo)志QianSunLiZhouWuWangHead^第二十九頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五鏈表結(jié)構(gòu)的定義structstudent{charname[10];structstudent*next;};next為structstudent類型指針變量，指向下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)的變量或指針變量的定義：

structstudentnode,*head;node可以存放一個(gè)學(xué)生結(jié)點(diǎn)指針head可以存放學(xué)生結(jié)點(diǎn)的地址。第三十頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五相關(guān)庫(kù)函數(shù)1.void*malloc(unsignedintsize);

用途：在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配一個(gè)size長(zhǎng)度的連續(xù)存儲(chǔ)空間。返回值：返回一個(gè)指向分配域地址的指針（類型為void）;若未成功，則返回空指針（NULL）例如：int*p;p=(int*)malloc(8);p指示系統(tǒng)分配的4個(gè)整型存儲(chǔ)單元的起始地址也可看成包含4個(gè)數(shù)組元素的p數(shù)組：p[0],p[1],p[2],p[3]第三十一頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.voidfree(void*p);用途：釋放由指針變量p所指示的內(nèi)存區(qū)域。 例如：free(p);通過(guò)函數(shù)free將已分配的內(nèi)存區(qū)域交還系統(tǒng)，使系統(tǒng)可以重新對(duì)其進(jìn)行分配。第三十二頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五§11.9.3建立鏈表尾插法建立單鏈表特點(diǎn)：頭指針固定不變，新產(chǎn)生的結(jié)點(diǎn)總是鏈接到鏈表的尾部。操作步驟：（1）設(shè)head為鏈表頭，last為鏈表尾結(jié)點(diǎn)，

head=last=NULL;（2）生成新結(jié)點(diǎn)，由p指針指示，并將新結(jié)點(diǎn)的地址域清空： p->next=NULL;（3）如果head為NULL，則head=p;

否則last->next=p; （4）last=p;（5）重復(fù)（2）~（4），繼續(xù)建立新結(jié)點(diǎn)。第三十三頁(yè)，共三十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五#include"stdio.h"structs{inta;structs*q;};#defineLENsizeof(structs)main(){structs*head,*p1,*p2;intm,i,n;for(i=1;i<=3;i++){p2=(structs*)malloc(LEN);scanf("%d",&m);p2->a=m;if(i==1)head=p1=p2;else{p1->q=p2;p1=p2;}if(i==3)p2->q=NULL;}for(p1=head;p1!=NULL;){printf("\n%d",p1->a);p1=p1->q;}while(head){p1=head->q;head->q=NULL;free(head);head=p1;}}例三位同學(xué)的化學(xué)成績(jī)分別是90，89，96。請(qǐng)分別用數(shù)組和鏈表存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。main(){inta[3],i;for(i=0;i<3;i++)scanf("%d",&a[i]);for(i=0;i<3;i++)