一.前言
通过数据类型来定义一个一个的变量,当需要很多相同类型的变量时有数组。基本数据类型在使用时 很方便,但是利用它们来描述现实世界就显得捉襟见肘。例如需要保存一个班学生的信息”姓名,年龄,分 数”,按照前面的学习需要单独定义三个数组,一个保存姓名,一个保存年龄,一个保存分数。这样定义对于后面的维护,修改,删除会带来麻烦。好比你用三个记事本一个记录学生姓名,一个记录年龄,一个记录分数,如 果删除姓名记事本中的第十个学生,而在年龄,分数记事本中却删除了第十一个,这是很容易发生的。实际 中并不会这么做,我们会利用一个Excel表来记录学生的信息,一行就是一个学生的所有信息,修改,添加,删除 都非常清晰。这就是要介绍的自定义数据类型之一——结构体。
自定义数据类型:根据自己的需要定义新的数据类型。
自定义数据类型包括结构体:位段,共用体和枚举。当然最重要的就是今天介绍的结构体。
二.结构体的定义及初始化
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结构体的定义
struct 结构体类型名称
{结构体成员1;结构体成员2;......结构体成员n;
};
例如:定义一个学生结构体,包含姓名和年龄。
struct Student//定义学生结构体
{char name[20]; //姓名int age; //年龄
}; //类型定义完成
这个类型定义好了之后就和基本类型一样使用,可以用来定义单个变量,数组,指针或者作为另一个结 构体的成员。
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定义单个变量
类似基本数据类型,可以用来定义单个变量。
struct Student//定义学生结构体
{char name[20]; //姓名int age; //年龄
}; //类型定义完成
int main()
{struct Student stu1;//未初始化,默认是随机值struct Student stu2 = { "小红"};//初始化一部分,剩余部分为0,即小红的年龄为0struct Student stu3 = { "小刚",20 };//全部初始化return 0;
}
图解:
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访问结构体成员
结构体变量定义好之后该如何访问它的成员呢?如何输出 stu3 中的信息呢?
结构体普通变量通过”.” 号访问其成员。
printf("%s,%d\n", stu3.name, stu3.age); //stu3.name,stu3.age
输出 stu3 信息的代码如下:
修改结构体变量的数据代码如下:
比如,stu1中的内容是:小新,18
再比如,想把stu3中的小刚改为小斌,年龄改为17
#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct Student//定义学生结构体
{char name[20]; //姓名int age; //年龄
}; //类型定义完成int main()
{struct Student stu1;//未初始化,默认是随机值struct Student stu2 = { "小红" };//初始化一部分,剩余部分为0,即小红的年龄为0struct Student stu3 = { "小刚",20 };//全部初始化//普通变量通过 .号访问成员,例如:请打印stu3中的内容printf("%s,%d\n", stu3.name, stu3.age); //stu3.name //如何修改结构体中的数据呢?//比如,stu1中的内容是:小新,18strcpy(stu1.name, "小新"); //由于姓名是字符串,所以不能直接赋值 stu1.name="小新"是错误的stu1.age = 18;printf("%s,%d\n", stu1.name, stu1.age);//再比如,想把stu3中的小刚改为小斌,年龄改为17strcpy(stu3.name, "小斌");stu3.age = 17;printf("%s,%d\n", stu3.name, stu3.age);return 0;
}
运行结果:
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结构体作为其它结构体成员
结构体定义完成后,其作用和基本类型一样,那当然是可以作为其它结构体的成员变量。例如:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct Date
{int year;int month;int day;
};//一个结构体作为另一个结构体的成员
struct Person
{char name[20]; //姓名int age; //年龄char sex[20]; //性别struct Date birthday; //出生年月日
};int main()
{struct Person per = { "小小苏",20,"男",2003,10,11 }; //初始化//打印结构体的内容intf("姓名:%s\n年龄:%d\n性别:%s\n出生日期:%d年,%d月,%d日", per.name, per.age, per.sex,per.birthday.year, per.birthday.month, per.birthday.day);return 0;
}
运行结果:
图解:
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结构体指针访问其成员
结构体指针ps如何访问结构体的成员呢?一个笨办法就是(*ps).age这种形式。注意一定要加”()”,因为” *”的优先级低于”.”,这个办法不仅容易出错,写起来也繁琐,C语言有一种更简洁的表达形式。 结构体指针通过”->”访问其成员。 例如下面代码。
繁琐代码:
struct Student
{char name[20];int age;
};int main()
{struct Student stu = { "小小苏",20 };//定义结构体Student 变量stu 初始化//struct Student地位相当于int,是一个类型 struct Student* ps = &stu;//定义一个结构体指针变量 ps 用于保存stu的地址printf("%s,%d", (*ps).name, (*ps).age);//要注意优先级问题return 0;
}
运行结果:
简介版本:一般都用这种
struct Student
{char name[20];int age;
};int main()
{struct Student stu = { "小小苏",20 };//定义结构体Student 变量stu 初始化//struct Student地位相当于int,是一个类型 struct Student* ps = &stu;//定义一个结构体指针变量 ps 用于保存stu的地址//printf("%s,%d", (*ps).name, (*ps).age);//这个方法繁琐,易错printf("%s,%d\n", ps->name, ps->age);return 0;
}
运行结果:
我们可以发现,两种写法都可以,第二种更加简洁。另外提一嘴:人都是想要偷懒的,不论做什么事情,写代码也是一样,发明c语言的老头发现,每次都要写括号,注意优先级的问题,很容易写错,因此他们就发明了一种不要写的方法,直接用箭头指向,没办法,就是这么任性,谁让c语言是他发明的呢。要是我们也是一种语言的发明人,那我们也可以自己任性地定义。
总结:结构体普通变量通过”.”访问其成员,结构体指针变量通过”->”访问其成员。
三.结构体数组定义及使用
- 结构体数组定义
结构体定义完成后和内置类型一样使用,能定义变量,指针当然也可以定义数组。
struct Student
{char name[20];int age;
};int main()
{//内置类型,定义指针,变量,数组int a = 10;int* p = &a;int arr[10] = {};//结构体类型,定义指针,变量,数组struct Student stu = { "小小苏",20 }; //结构体类型定义普通变量struct Student* ps = &stu;//结构体类型定义指针变量struct Student brr[3] = {};struct Student crr[3] = { {"曹操",23},{"刘备",25},{"孙权",18} };struct Student drr[3] = { "曹操",23,"刘备",25,"孙权",18 };struct Student err[] = { "曹操",23,"刘备",25,"孙权",18 };//结构体类型定义数组return 0;
}
图解:
四.结构体数组的使用
例如上图中的crr,该如何访问其每个元素呢?
方法一:通过下标遍历数组
方法二:通过指针遍历数组
#include<stdio.h>
struct Student
{char name[20];int age;
};int main()
{struct Student crr[3] = { {"曹操",18},{"刘备",19},{"孙权",20} };//方法一:通过下标遍历数组//for (int i = 0;i < sizeof(crr) / sizeof(crr[0]);i++)//{// printf("%s,%d\n", crr[i].name, crr[i].age);//}//方法二:通过指针遍历数组struct Student* ps = &crr[0];while (ps <= &crr[2]){printf("%s,%d\n", ps->name, ps->age);ps++;}return 0;
}
类似数组的访问形式,可以通过下标访问,也可以通过指针遍历。 如果要将上面的输出语句改成一个函数,那么结构体该如何通过参数传递呢?当然也是类似数组的传 递形式,一个指针,一个长度。如下:
void Show(struct Student* arr, int len) //数组首地址和数组长度
{for (int i = 0; i < len; i++){printf("%s,%d\n", arr[i].name, arr[i].age);}
}
int main()
{struct Student crr[3] = { {"曹操",23},{"刘备",25},{"孙权",18} };Show(crr, sizeof(crr) / sizeof(crr[0]));//传数组的首元素地址和数组长度//也可以这样//Show(&crr[0], sizeof(crr) / sizeof(crr[0])); //这种写法与上面的写法是一样的return 0;
}
五.结构体的应用
例.有3个候选人,每个选民只能投票选一人,要求编一个统计选票的程序,先后输入被选人的名 字,最后输出各人得票结果。 解题思路: 设一个结构体数组,数组中包含3个元素; 每个元素中的信息应包括候选人的姓名和得票数; 输入被选人的姓名,然后与数组元素中的“姓名”成员比较,如果相同,就给这个元素中的“得票数”成 员的值加1; 输出所有元素的信息。
struct Person //定义候选人
{char name[20];//姓名int count; //票数
};
void Ticket(struct Person* p, int len)//计票程序
{char name[20]; //保存投票的数据for (int i = 0; i < 5; i++)//模拟5个选民{scanf("%s", name); //读取选票for (int j = 0; j < len; j++)//和候选人比较{if (strcmp(name, p[j].name) == 0){p[j].count++;//选票加1break;//匹配成功,不需要再和后面的候选人匹配}}}
}
void Show(const struct Person* p, int len)//输出程序
{for (int i = 0; i < len; i++){printf("姓名:%s,票数:%d\n", (p + i)->name, (p + i)->count);}
}
int main()
{struct Person leader[3] = { "曹操",0,"刘备",0,"孙权",0 };Ticket(leader, sizeof(leader) / sizeof(leader[0]));Show(leader, sizeof(leader) / sizeof(leader[0]));return 0;
}
运行结果:
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