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结构体指针的定义和引用

2013年10月20日 ⁄ 综合 ⁄ 共 10129字 ⁄ 字号 评论关闭

前面的课程我们学习了一些简单数据类型(整型、实型、字符型)的定义和应用,还学习了数组(一维、二维)的定义和应用,这些数据类型的特点是:当定义某一特定数据类型,就限定该类型变量的存储特性和取值范围。对简单数据类型来说,既可以定义单个的变量,
也可以定义数组。而数组的全部元素都具有相同的数据类型,或者说是相同数据类型的一个集合。
在日常生活中,我们常会碰到一些需要填写的登记表,如住宿表、成绩表、通讯地址等。
在这些表中,填写的数据是不能用同一种数据类型描述的,在住宿表中我们通常会登记上姓名、性别、身份证号码等项目;在通讯地址表中我们会写下姓名、邮编、邮箱地址、电话号码、E - m a i l等项目。这些表中集合了各种数据,无法用前面学过的任一种数据类型完全描述,因此C引入一种能集中不同数据类型于一体的数据类型—结构体类型。结构体类型的变量可以拥有不同数据类型的成员,是不同数据类型成员的集合。
在上面描述的各种登记表中,让我们仔细观察一下住宿表、成绩表、通讯地址等。
住宿表由下面的项目构成: 
 
这些登记表用C提供的结构体类型描述如下:
住宿表:
struct accommod
{
char name[20]; / *姓名* /
char sex; / *性别* /
char job[40]; / *职业* /
int age; / *年龄* /
long number; / *身份证号码* /
} ;
成绩表:
struct score
{
char grade[20]; / * 班级* /
long number; / * 学号* /
char name[20]; / *姓名* /
float os; / *操作系统* /
float datastru; / * 数据结构* /
float compnet; / * 计算机网络* /
} ;
通讯地址表:
struct addr
{
char name[20];
char department[30];/ * 部门* /
char address[30]; / *住址* /
long box; / * 邮编* /
long phone; / * 电话号码* /
char email[30]; / * E m a i l * /
};
这一系列对不同登记表的数据结构的描述类型称为结构体类型。由于不同的问题有不同的数据成员,也就是说有不同描述的结构体类型。我们也可以理解为结构体类型根据所针对的问题其成员是不同的,可以有任意多的结构体类型描述。
下面给出C对结构体类型的定义形式:
struct 结构体名
{
成员项表列
};
有了结构体类型,我们就可以定义结构体类型变量,以对不同变量的各成员进行引用。
7.1.1 结构体类型变量的定义
结构体类型变量的定义与其它类型的变量的定义是一样的,但由于结构体类型需要针对问题事先自行定义,所以结构体类型变量的定义形式就增加了灵活性,共计有三种形式,分别介绍如下:
1) 先定义结构体类型,再定义结构体类型变量:
struct stu / *定义学生结构体类型* /
{
char name[20]; / * 学生姓名* /
char sex; / * 性别* /
long num; / *学号* /
float score[3]; / * 三科考试成绩* /
};
struct stu student1,student2;/ * 定义结构体类型变量* /
struct stu student3,student4;
用此结构体类型,可以定义更多的该结构体类型变量。
2 ) 定义结构体类型同时定义结构体类型变量:
struct data
{
int day;
int month;
int year;
} time1,time2;
也可以再定义如下变量:
struct data time3,time4;
用此结构体类型,同样可以定义更多的该结构体类型变量。
3) 直接定义结构体类型变量:
struct
{
char name[20]; / *学生姓名* /
char sex; / *性别* /
long num; / *学号* /
float score[3]; / *三科考试成绩* /
} person1,person2; / *定义该结构体类型变量* /
该定义方法由于无法记录该结构体类型,所以除直接定义外,不能再定义该结构体类型变量。
7.1.2 结构体类型变量的引用
 
学习了怎样定义结构体类型和结构体类型变量,怎样正确地引用该结构体类型变量的成员呢?C 规定引用的形式为:
<结构体类型变量名> . <成员名>
若我们定义的结构体类型及变量如下:
struct data
{
int day;
int month;
int year;
} time1,time2;
则变量time1和time2各成员的引用形式为:time1.day、
time1.month、time1.year及time2.day、time2.month、
time2.year,如图7-1所示。
其结构体类型变量的各成员与相应的简单类型变量使
用方法完全相同。
7.1.3结构体类型变量的初始化
由于结构体类型变量汇 集了各类不同数据类型的成员,所以结构体类型变量的初始化就略显复杂。
结构体类型变量的定义和初始化为:
struct stu / *定义学生结构体类型* /
{
char name[20]; / * 学生姓名* /
char sex; / * 性别* /
long num; / *学号* /
float score[3]; / * 三科考试成绩* /
};
struct stu student={"liping",'f',970541,98.5,97.4,95};


 
我们也可以通过C提供的输入输出函数完成对结构体类型变量成员的输入输出。由于结构体类型变量成员的数据类型通常是不一样的,所以要将结构体类型变量成员以字符串的形式输入,利用C的类型转换函数将其转换为所需类型。类型转换的函数是:
int atoi(char *str);转换str所指向的字符串为整型,其函数的返回值为整型。
double atof(char*str);转换str所指向的字符串为实型,其函数的返回值为双精度的实型。
long atol(char*str);转换str所指向的字符串为长整型,其函数的返回值为长整型。
使用上述函数,要包含头文件"stdlib.h"。
对上述的结构体类型变量成员输入采用的一般形式:
char temp[20];
gets(student.name);/*输入姓名*/
student.sex=getchar();/*输入性别*/
gets(temp);/*输入学号*/
student.num=atol(temp);/*转换为长整型*/
for(i=0;i<3;i++)/*输入三科成绩*/
{
gets(temp);
student.score[i]=atoi(temp);
}
对该结构体类型变量成员的输出也必须采用各成员独立输出,而不能将结构体类型变量以整体的形式输入输出。
C答应针对具体问题定义各种各样的结构体类型,甚至是嵌套的结构体类型。
structdata
{
intday;
上述对结构体类型变量的三种定义形式均可在定义时初始化。结构体类型变量完成初始化后,即各成员的值分别为:student.name="liping"、student.sex='f'、student.num=970541、
student.score[0]=98.5、student.score[1]=97.4、student.score[2]=95。其存储在内存的情况如图7-2所示。
int mouth;
int year;
} ;
struct stu
{
char name[20];
struct data birthday; 出/*生年月,嵌套的结构体类型*/
long num;
} person;
该结构体类型变量成员的引用形式: person.name 、person.birthday.day、person. birthday.month、person. birthday. y e a r、person.num 。

 

 

单个的结构体类型变量在解决实际问题时作用不大,一般是以结构体类型数组的形式出
现。结构体类型数组的定义形式为:
struct stu / *定义学生结构体类型* /
{
char name[20]; / *学生姓名* /
char sex; / *性别* /
long num; / *学号* /
float score[3]; / *三科考试成绩* /
};
struct stu stud[20]; 定/*义结构体类型数组stud ,*/
/ *该数组有2 0个结构体类型元素* /
其数组元素各成员的引用形式为:
stud[0].name、stud[0].sex、stud[0].score[i];
stud[1].name、stud[1].sex、stud[1].score[i];
...
...
stud[19].name、stud[19].sex、stud[19].score[i];
[例7-1]设某组有4个人,填写如下的登记表,除姓名、学号外,还有三科成绩,编程实现对表格的计算,求解出每个人的三科平均成绩,求出四个学生的单科平均,并按平均成绩由高分到低分输出。

 

题目要求的问题多,采用模块化编程方式,将问题进行分解如下:
1) 结构体类型数组的输入。
2) 求解各学生的三科平均成绩。
3) 按学生的平均成绩排序。
4) 按表格要求输出。
5) 求解组内学生单科平均成绩并输出。
6) 定义m a i n ( )函数,调用各子程序。
第一步,根据具体情况定义结构体类型。
struct stu
{
char name[20]; /*姓名* /
long number; /*学号* /
float score[4]; /* 数组依此存放E n g l i s h 、M a t h e m a 、P h y s i c s ,及A v e r a g e * /
} ;
由于该结构体类型会提供给每个子程序使用,是共用的,所以将其定义为外部的结构体
类型,放在程序的最前面。
第二步,定义结构体类型数组的输入模块。
void input(arr,n) /*输入结构体类型数组a r r 的n个元素* /
struct stu arr[];
int n;
{ int i,j;
char temp[30];
for (i=0;i<n;i++)
{
printf("\ninput name,number,English,mathema,physic\n"); /*打印提示信息* /
gets(arr[i].name); /输*入姓名*/
gets(temp); /输*入学号*/
a r r [ i ] . n u m b e r = a t o l ( t e m p ) ;
f o r ( j = 0 ; j < 3 ; j + + )
{
gets(temp); /*输入三科成绩* /
a r r [ i ] . s c o r e [ j ] = a t o i ( t e m p ) ;
} ;
}
}
第三步,求解各学生的三科平均成绩。
在结构体类型数组中第i个元素a r r [ i ]的成员s c o r e的前三个元素为已知,第四个Av e r a g e需
计算得到。
void aver(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{
int i,j;
for(i=0;i<n;i++) /*n个学生* /
{
a r r [ i ] . s c o r e [ 3 ] = 0 ;
f o r ( j = 0 ; j < 3 ; j + + )
arr[i].score[3]=arr[i].score[3]+arr[i].score[j];求 和/*/
arr[i].score[3]=arr[i].score[3] /3; 平 /均*成绩*/
}
}
第四步,按平均成绩排序,排序算法采用冒泡法。
void order(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{ struct stu temp;
int i,j,x,y;
f o r ( i = 0 ; i < n - 1 ; i + + )
f o r ( j = 0 ; j < n - 1 - i ; j + + )
if (arr[j].score[3]>arr[j+1].score[3])
{ temp=arr[j]; /结*构体类型变量不答应以整体输入或输出,但答应相互赋值*/
arr[j]=arr[j+1]; /*进行交换* /
a r r [ j + 1 ] = t e m p ;
}
}
第五步,按表格要求输出。
void output(arr,n) /*以表格形式输出有n个元素的结构体类型数组各成员* /
int n;
struct stu arr[];
{int i,j;
printf("********************TABLE********************\n")打;印 /表*头*/
printf("----------------------------------------------------\n");
/ *输出一条水平线* /
p r i n t f ( " | % 1 0 s | % 8 s | % 7 s | % 7 s | % 7 s | % 7 s | \ n " , " N a m e " , " N u m b e r " , " E n g l i s h " , " M a t h e m a " ,
" p h y s i c s " , " a v e r a g e " ) ;
/ * 输出效果为:| Name| Number|English|Mathema|Physics|Average|*/
p r i n t f ( " - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
for (i=0;i<n;i++)
{
p r i n t f ( " | % 1 0 s | % 8 l d | " , a r r [ i ] . n a m e , a r r [ i ] . n u m b e r ) ; / * 输出姓名、学号* /
f o r ( j = 0 ; j < 4 ; j + + )
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , a r r [ i ] . s c o r e [ j ] ) ; / * 输出三科成绩及三科的平均* /
p r i n t f ( " \ n " ) ;
p r i n t f ( " - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
}
第六步,求解组内学生单科平均成绩并输出。在输出表格的最后一行,输出单科平均成
绩及总平均。
void out_row(arr,n) / *对n个元素的结构体类型数组求单项平均* /
int n;
struct stu arr[];
{
float row[4]={0,0,0,0};/ *定义存放单项平均的一维数组* /
int i,j;
f o r ( i = 0 ; i < 4 ; i + + )
{
f o r ( j = 0 ; j < n ; j + + )
r o w [ i ] = r o w [ i ] + a r r [ j ] . s c o r e [ i ] ; / * 计算单项总和* /
row[i]=row[i]/n; 计/*算单项平均*/
}
printf("|%19c|",' '); 按/表* 格形式输出*/
for (i=0;i<4;i++)
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , r o w [ i ] ) ;
p r i n t f ( " \ n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
第七步,定义m a i n ( )函数,列出完整的程序清单。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
struct stu
{
char name[20];
long number;
float score[4];
} ;
m a i n ( )
{
void input(); / *函数声明* /
void aver();
void order();
void output();
void out_row();
struct stu stud[4]; / * 定义结构体数组* /
float row[3];
i n p u t ( s t u d , 4 ) ; / *依此调用自定义函数* /
a v e r ( s t u d , 4 ) ;
o r d e r ( s t u d , 4 ) ;
o u t p u t ( s t u d , 4 ) ;
o u t _ r o w ( s t u d , 4 ) ;
}
/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /
void input(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{ int i,j;
char temp[30];
for (i=0;i<n;i++)
{
printf("\nInput Name,Number,English,Mathema,Physic\n");
g e t s ( a r r [ i ] . n a m e ) ;
g e t s ( t e m p ) ;
a r r [ i ] . n u m b e r = a t o l ( t e m p ) ;
f o r ( i = 0 ; i < 4 ; i + + )
{
f o r ( j = 0 ; j < n ; j + + )
r o w [ i ] = r o w [ i ] + a r r [ j ] . s c o r e [ i ] ; / * 计算单项总和* /
row[i]=row[i]/n; 计/*算单项平均*/
}
printf("|%19c|",' '); 按/表* 格形式输出*/
for (i=0;i<4;i++)
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , r o w [ i ] ) ;
p r i n t f ( " \ n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
第七步,定义m a i n ( )函数,列出完整的程序清单。
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
struct stu
{
char name[20];
long number;
float score[4];
} ;
m a i n ( )
{
void input(); / *函数声明* /
void aver();
void order();
void output();
void out_row();
struct stu stud[4]; / * 定义结构体数组* /
float row[3];
i n p u t ( s t u d , 4 ) ; / *依此调用自定义函数* /
a v e r ( s t u d , 4 ) ;
o r d e r ( s t u d , 4 ) ;
o u t p u t ( s t u d , 4 ) ;
o u t _ r o w ( s t u d , 4 ) ;
}
/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /
void input(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{ int i,j;
char temp[30];
for (i=0;i<n;i++)
{
printf("\nInput Name,Number,English,Mathema,Physic\n");
g e t s ( a r r [ i ] . n a m e ) ;
g e t s ( t e m p ) ;
a r r [ i ] . n u m b e r = a t o l ( t e m p ) ;
f o r ( j = 0 ; j < 4 ; j + + )
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , a r r [ i ] . s c o r e [ j ] ) ;
p r i n t f ( " \ n " ) ;
p r i n t f ( " - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
}
/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /
void out_row(arr,n)
int n;
struct stu arr[];
{
float row[4]={0,0,0,0};
int i,j;
f o r ( i = 0 ; i < 4 ; i + + )
{
f o r ( j = 0 ; j < n ; j + + )
r o w [ i ] = r o w [ i ] + a r r [ j ] . s c o r e [ i ] ;
r o w [ i ] = r o w [ i ] / n ;
}
printf("|%19c|",' ');
for (i=0;i<4;i++)
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , r o w [ i ] ) ;
p r i n t f ( " \ n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
 


 
程序中要谨慎处理以数组名作函数的参数。由于数组名作为数组的首地址,在形参和实参结合时,传递给子程序的就是数组的首地址。形参数组的大小最好不定义,以表示与调用函数的数组保持一致。在定义的结构体内,成员score[3]用于表示计算的平均成绩,也是我们
用于排序的依据。我们无法用数组元素进行相互比较,而只能用数组元素的成员score[3]进行比较。在需要交换的时候,用数组元素的整体包括姓名、学号、三科成绩及平均成绩进行交换。在程序order()函数中,比较采用:arr[j].score[3]>arr[j+1].score[3],而交换则采用:
arr[j]arr[j+1]

 

 

指针变量非常灵活方便,可以指向任一类型的变量,若定义指针变量指向结构体类型变
量,则可以通过指针来引用结构体类型变量。
7.3.1 指向结构体类型变量的使用
首先让我们定义结构体:
struct stu
{
char name[20];
long number;
float score[4];
} ;
再定义指向结构体类型变量的指针变量:
struct stu *p1, *p2 ;
定义指针变量p 1、p 2,分别指向结构体类型变量。引用形式为:指针变量→成员;
[例7-2] 对指向结构体类型变量的正确使用。输入一个结构体类型变量的成员,并输出。
#include <stdlib.h> /*使用m a l l o c ( ) 需要* /
struct data / *定义结构体* /
{
int day,month,year;
} ;
struct stu /*定义结构体* /
{
char name[20];
long num;
struct data birthday; /嵌*套的结构体类型成员*/
} ;
main() /*定义m a i n ( ) 函数* /
{
struct stu *student; 定/*义结构体类型指针*/
student=malloc(sizeof(struct stu)); 为/指* 针变量分配安全的地址*/
printf("Input name,number,year,month,day:\n");
scanf("%s",student->name); 输/*入学生姓名、学号、出生年月日*/
scanf("%ld",&student->num);
scanf("%d%d%d",&student->birthday.year,&student->birthday.month,
&student->birthday.day);
printf("\nOutputname,number,year,month,day\n");
/*打印输出各成员项的值*/
printf("%20s%10ld%10d//%d//%d\n",student->name,student->num,
student->birthday.year,student->birthday.month,
student->birthday.day);
}
程序中使用结构体类型指针引用结构体变量的成员,需要通过C提供的函数malloc()来为
指针分配安全的地址。函数sizeof()返回值是计算给定数据类型所占内存的字节数。指针所指
各成员形式为:
student->name
student->num
student->birthday.year
student->birthday.month
student->birthday.day
 
7.3.2 指向结构体类型数组的指针的使用
定义一个结构体类型数组,其数组名是数组的首地址,这一点前面的课程介绍得很清楚。
定义结构体类型的指针,既可以指向数组的元素,也可以指向数组,在使用时要加以区分。
[例7-3] 在例7 - 2中定义了结构体类型,根据此类型再定义结构体数组及指向结构体类型的指针。
struct data
{
intday,month,year;
};
struct stu/*定义结构体*/
{
char name[20];
long num;
struct data birthday;/嵌*套的结构体类型成员*/
};
struct stustudent[4],*p;定/*义结构体数组及指向结构体类型的指针*/
作p=student,此时指针p就指向了结构体数组student。
p是指向一维结构体数组的指针,对数组元素的引用可采用三种方法。
1)地址法
student+i和p+i均表示数组第i个元素的地址,数组元素各成员的引用形式为:
(student+i)->name、(student+i)->num和(p+i)->name、(p+i)->num等。student+i和p+i
与&student[i]意义相同。
2)指针法
若p指向数组的某一个元素,则p++就指向其后续元素。
3)指针的数组表示法
若p=student,我们说指针p指向数组student,p[i]表示数组的第i个元素,其效果与
student[i]等同。对数组成员的引用描述为:p[i].name、p[i].num等。
[例7-4]指向结构体数组的指针变量的使用。
structdata/*定义结构体类型*/
{
intday,month,year;
};
structstu/*定义结构体类型*/
{
char name[20];
long num;
struct data birthday;
};
main()
{inti;
structstu*p,student[4]={{"liying",1,1978,5,23},{"wangping",2,1979,3,14},
{"libo",3,1980,5,6},{"xuyan",4,1980,4,21}};
/*定义结构体数组并初始化*/
p=student;/*将数组的首地址赋值给指针p,p指向了一维数组student*/
printf("\n1----Outputname,number,year,month,day\n");
for(i=0;i<4;i++)/*采用指针法输出数组元素的各成员*/
printf("%20s%10ld%10d//%d//%d\n",(p+i)->name,(p+i)->num,
(p+i)->birthday.year,(p+i)->birthday.month,
(p+i)->birthday.day);
}

本文章来自www.21shipin.com  21视频教程网
结构体指针的定义和引用_C语言程序设计教程 原文链接:http://www.21shipin.com/html/61289.shtml
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