工作手冊(cè)式C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第2版）課件 項(xiàng)目9 結(jié)構(gòu)體與共用體

項(xiàng)項(xiàng)目目99結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體與與共共用用體體項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體項(xiàng)項(xiàng)目目99結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體與與共共用用體體項(xiàng)目知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)能力目標(biāo)學(xué)時(shí)任務(wù)1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)體類型定義結(jié)構(gòu)體變量定義結(jié)構(gòu)體變量初始化3.結(jié)構(gòu)體變量成員的引用任務(wù)2學(xué)生會(huì)競(jìng)選計(jì)票程序1.結(jié)構(gòu)體數(shù)組的含義2.結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義任務(wù)3師生信息統(tǒng)計(jì)共用體類型的含義共用體變量的定義1.知識(shí)目標(biāo)掌握結(jié)構(gòu)體、共用體類型的定義。掌握結(jié)構(gòu)體、共用體變量的定義方法。掌握結(jié)構(gòu)體、共用體變量的初始化方法。掌握結(jié)構(gòu)體數(shù)組的含義及使用方法。2.能力目標(biāo)能夠使用結(jié)構(gòu)體自定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型。能夠使用結(jié)構(gòu)體數(shù)組解決數(shù)據(jù)記錄問(wèn)題。3.素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識(shí)、新技能、新方法的能力。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。6項(xiàng)目知識(shí)要點(diǎn)與目標(biāo)項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì)9.1.1 結(jié)構(gòu)體類型的定義結(jié)構(gòu)體屬于構(gòu)造類型，其由若干個(gè)成員組成，成員的類型既可以是基本數(shù)據(jù)類型，也可以是構(gòu)造類型，而且可以互不相同。結(jié)構(gòu)體遵循“先定義后使用”的原則，其定義包含兩個(gè)方面，一是定義結(jié)構(gòu)體類型；二是定義該結(jié)構(gòu)體類型的變量。如平時(shí)所說(shuō)的學(xué)生，它是一個(gè)群體的類型，而具體的張三、李四等對(duì)應(yīng)學(xué)生類的某個(gè)對(duì)象，可將它的數(shù)據(jù)賦值給學(xué)生類的相關(guān)變量。1.結(jié)構(gòu)體類型定義的一般形式struct結(jié)構(gòu)體類型名稱{數(shù)據(jù)類型成員名1；數(shù)據(jù)類型成員名2；……數(shù)據(jù)類型成員名n；};說(shuō)明：struct是關(guān)鍵字，結(jié)構(gòu)體類型名稱的命名規(guī)則滿足標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則；結(jié)構(gòu)體中的成員由花括號(hào)“｛｝”括起來(lái)，用來(lái)說(shuō)明該結(jié)構(gòu)體有哪些成員及各成員的數(shù)據(jù)類型；結(jié)構(gòu)體類型定義末尾括號(hào)后的分號(hào)“;”必不可少。項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì)【例9.1】定義結(jié)構(gòu)體類型來(lái)描述學(xué)生信息，學(xué)生信息由學(xué)號(hào)、姓名、班級(jí)和課程成績(jī)組成，程序如下。

struct

student{

int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];};2.類型定義在C語(yǔ)言中，允許用戶使用typedef語(yǔ)句定義新的數(shù)據(jù)類型名代替已有的數(shù)據(jù)類型名。類型定義的一般形式為：typedef類型名新類型名其中，typedef是關(guān)鍵字，類型名是標(biāo)準(zhǔn)類型名或用戶自定義的構(gòu)造類型名，新類型名是對(duì)已有類型名重新定義的新名稱。例如：typedef

int

INTEGER;這樣就將系統(tǒng)提供的int類型重新定義為INTEGER，在程序中就可以用INTEGER定義變量。例如：INTEGER

x,y;

//其功能與int

x,y等價(jià)?！纠?.2】使用typedef為結(jié)構(gòu)體student定義一個(gè)新的類型名STU，程序如下。

typedef

struct

student{

int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];}STU;說(shuō)明：使用typedef只是定義了一個(gè)新的類型名代替已有的類型名，并沒(méi)有建立一個(gè)新的數(shù)據(jù)類型。項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.1.2

結(jié)構(gòu)體變量的定義{

數(shù)據(jù)類型成員名1；數(shù)據(jù)類型成員名2；……數(shù)據(jù)類型成員名n；};struct結(jié)構(gòu)體類型名變量名；結(jié)構(gòu)體類型定義后就可以作為一種已存在的數(shù)據(jù)類型使用，但此時(shí)的結(jié)構(gòu)體只是一個(gè)“模型”，并沒(méi)有具體的數(shù)據(jù)，只是告訴編譯系統(tǒng)該結(jié)構(gòu)由哪些類型的數(shù)據(jù)組成，各占多少字節(jié)，并把它們當(dāng)作一個(gè)整體來(lái)處理。定義了結(jié)構(gòu)體類型之后，編譯系統(tǒng)沒(méi)有在內(nèi)存中為它分配內(nèi)存空間。為了在程序中使用結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)據(jù)，必須定義結(jié)構(gòu)體類型的變量。結(jié)構(gòu)體變量的定義有如下3種方式。1.先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量例如：struct結(jié)構(gòu)體類型名稱struct

student9.1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì){

int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];};struct

student

stu1;項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體2.在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時(shí)，定義結(jié)構(gòu)體變量

struct結(jié)構(gòu)體類型名稱{

數(shù)據(jù)類型成員名1；數(shù)據(jù)類型成員名2；……數(shù)據(jù)類型成員名n；}結(jié)構(gòu)體變量;例如：struct

student{

int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];}stu1;9.1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì)3.直接定義結(jié)構(gòu)體變量

struct{

數(shù)據(jù)類型成員名1；數(shù)據(jù)類型成員名2；……數(shù)據(jù)類型成員名n；}結(jié)構(gòu)體變量;例如：

struct{

int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];}stu1;小提示：采用這種方式定義的結(jié)構(gòu)體沒(méi)有類型名稱，會(huì)影響在后面的程序中定義同類型的變量。4.結(jié)構(gòu)體變量的內(nèi)存分配結(jié)構(gòu)體變量定義后，編譯系統(tǒng)會(huì)為其分配內(nèi)存空間。結(jié)構(gòu)體變量所占用的實(shí)際字節(jié)數(shù)等于各個(gè)成員所占用字節(jié)數(shù)的總和。結(jié)構(gòu)體變量stu1中各成員占用內(nèi)存示意圖如圖9-1所示，共占用54字節(jié)。圖9-1結(jié)構(gòu)體變量stu1中各成員占用內(nèi)存示意圖項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.1.3

結(jié)構(gòu)體變量的初始化結(jié)構(gòu)體變量初始化的過(guò)程，就是結(jié)構(gòu)體中各個(gè)成員初始化的過(guò)程。結(jié)構(gòu)體變量的初始化有兩種方式。1.在定義結(jié)構(gòu)體類型和結(jié)構(gòu)體變量的同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)體變量初始化例如：struct

student{int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];}stu1{20190101,"王明","云計(jì)算19級(jí)1班",{91,86,

75,87,

63}};上述示例中定義了結(jié)構(gòu)體變量stu1，并對(duì)其進(jìn)行了初始化，此時(shí)結(jié)構(gòu)體變量stu1的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。圖9-2結(jié)構(gòu)體變量stu1的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)9.1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì)2.定義結(jié)構(gòu)體類型后，對(duì)結(jié)構(gòu)體變量初始化例如：struct

student{int

sno;char

name[10];char

classname[20];float

grade[5];};struct

student

stu1{20190101,"王明

","云計(jì)算19級(jí)1班",{91,

86,

75,87,63}};項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.1單個(gè)學(xué)生信息及成績(jī)統(tǒng)計(jì)9.1.4

結(jié)構(gòu)體變量成員的引用結(jié)構(gòu)體變量的初始化操作完成了對(duì)結(jié)構(gòu)體變量中所有成員的賦值，接下來(lái)便可以引用結(jié)構(gòu)體變量的成員。引用結(jié)構(gòu)體變量成員的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是：結(jié)構(gòu)體變量名.成員名例如：stu1.sno=20190101;="王明";stu1.classname="云計(jì)算19級(jí)1班";

stu1.grade[0]=91;stu1.grade[1]=86;stu1.grade[2]=75;stu1.grade[3]=87;stu1.grade[4]=63;說(shuō)明：其中“.”是運(yùn)算符，表示對(duì)結(jié)構(gòu)體變量的成員進(jìn)行訪問(wèn)，它的優(yōu)先級(jí)最高。項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.2學(xué)生會(huì)競(jìng)選計(jì)票程序結(jié)構(gòu)體數(shù)組的含義數(shù)組元素類型為結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)組稱為結(jié)構(gòu)體數(shù)組，在C語(yǔ)言中，允許使用結(jié)構(gòu)體數(shù)組存放對(duì)象的數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義類似于結(jié)構(gòu)體變量的定義，結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義只是將“變量名”用“結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[數(shù)組的長(zhǎng)度]”代替，有以下

3種方式。（1）先定義結(jié)構(gòu)體類型，然后定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組。struct結(jié)構(gòu)體名｛……}struct結(jié)構(gòu)體名結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[數(shù)組的長(zhǎng)度];定義結(jié)構(gòu)體類型的同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組。struct結(jié)構(gòu)體名｛……}結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[數(shù)組的長(zhǎng)度];匿名結(jié)構(gòu)體數(shù)組定義。struct｛……}結(jié)構(gòu)體數(shù)組名[數(shù)組的長(zhǎng)度];【例9.3】以下程序段是定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組。struct

student{int

sno;char

name[20];

char

classname[20];double

grade[3];};struct

student

stu[2];本例中，定義了一個(gè)包含2個(gè)元素的數(shù)組

stu，其中數(shù)組元素stu[0]、stu[1]的類型都是結(jié)構(gòu)體類型student。項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.3師生信息統(tǒng)計(jì)9.3.1

共用體類型的定義定義共用體類型的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是：

union共用體類型名稱{

數(shù)據(jù)類型成員1;數(shù)據(jù)類型成員2;……數(shù)據(jù)類型成員n;};例如：定義一個(gè)名為data的共用體類型，該類型由3個(gè)成員組成，它們共享同一塊內(nèi)存空間，程序如下。

union

data{

int

x;double

y;char

z;};項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.3師生信息統(tǒng)計(jì)9.3.2

共用體變量的定義共用體變量的定義和結(jié)構(gòu)體變量的定義類似，可以采用3種方式。這里僅以“先定義共用體類型，再定義共用體變量”方式進(jìn)行說(shuō)明。例如，定義了一個(gè)共用體變量d1，該變量的3個(gè)成員分別需要占用內(nèi)存的大小為4字節(jié)、8字

節(jié)、1字節(jié)，編譯器為共用體變量d1分配內(nèi)存空間時(shí)按照其成員字節(jié)數(shù)最大的數(shù)目分配，即為變量d1分配了8字節(jié)的內(nèi)存空間。union

data{ int

x;double

y;char

z;};union

data

d1;項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.3師生信息統(tǒng)計(jì)【例9.4】利用sizeof()函數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)體和共用體類型的數(shù)據(jù)分別在內(nèi)存中占用的字節(jié)數(shù)，程序如下。

#include

<stdio.h>union

data1{

int

x;double

y;char

z;};struct

data2{

int

x;double

y;char

z;};int

main(){

union

data1

d1;struct

data2

d2;pirntf("共用體d1占的字節(jié)數(shù)為：%d\n",sizeof(d1));pirntf("結(jié)構(gòu)體d2占的字節(jié)數(shù)為：%d\n",sizeof(d2));return

0;}項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.3師生信息統(tǒng)計(jì)9.3.3

共用體變量的初始化和引用在定義共用體變量的同時(shí)，只能對(duì)其中的一個(gè)成員進(jìn)行初始化操作，這與它的內(nèi)存分配方式是對(duì)應(yīng)的。例如：union

data{

int

x;double

y;char

z;};union

data

d1={8};上述語(yǔ)句用于對(duì)data類型的共用體變量d1進(jìn)行初始化，并且只對(duì)成員x進(jìn)行了賦值操作。共用體變量成員的引用方法與結(jié)構(gòu)體變量成員的引用方法相同，其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是：共用體變量名.成員名項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.3師生信息統(tǒng)計(jì)【例9.5】編寫(xiě)程序引用共用體變量，程序如下。#include<stdio.h>union

data{

int

x;char

z;};int

main(

){

union

data

d1;d1.x=8;d1.z="a";printf("d1.x=%d\n",d1.x);printf("d1.z=%d\n",d1.z);}本例中，定義了一個(gè)data類型的共用體變量d1，它包含了int類型的成員x和char類型的成員z，最后引用變量d1的值時(shí)，只能引用成員z的值，其他成員的值被覆蓋，無(wú)法得到初始值。另外，共用體在一般的編程中應(yīng)用較少，在單片機(jī)編程中應(yīng)用較多。項(xiàng)目9結(jié)構(gòu)體與共用體9.3師生信息統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目小結(jié)本項(xiàng)目重點(diǎn)介紹了結(jié)構(gòu)體和共用體兩種構(gòu)造數(shù)據(jù)類型。任務(wù)9.1重點(diǎn)介紹了結(jié)構(gòu)體類型、結(jié)