C语言教程/第七章:结构与联合1
结构类型定义和结构变量说明[ ]
“结构”是一种构造类型，它是由若干“成员”组成的。 每一个成员可以是一个基本数据类型或者又是一个构造类型。 结构既是一种“构造”而成的数据类型， 那么在说明和使用之前必须先定义它，也就是构造它。如同在说明和调用函数之前要先定义函数一样。
一、结构的定义
定义一个结构的一般形式为：
struct 结构名
{
成员表列
};
成员表由若干个成员组成， 每个成员都是该结构的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明，其形式为：
类型说明符 成员名;
成员名的命名应符合标识符的书写规定。例如：
struct stu
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
};
在这个结构定义中，结构名为stu，该结构由4个成员组成。 第一个成员为num，整型变量；第二个成员为name，字符数组；第三个成员为sex，字符变量；第四个成员为score，实型变量。 应注意在括号后的分号是不可少的。结构定义之后，即可进行变量说明。 凡说明为结构stu的变量都由上述4个成员组成。由此可见， 结构是一种复杂的数据类型，是数目固定，类型不同的若干有序变量的集合。
二、结构类型变量的说明
说明结构变量有以下三种方法。以上面定义的stu为例来加以说明。
1. 先定义结构，再说明结构变量。如：
struct stu
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
};
struct stu boy1,boy2;
说明了两个变量boy1和boy2为stu结构类型。也可以用宏定义使一个符号常量来表示一个结构类型，例如：
#define STU struct stu
STU
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
};
STU boy1,boy2;
2. 在定义结构类型的同时说明结构变量。例如：
struct stu
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
}boy1,boy2;
3. 直接说明结构变量。例如：
struct
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
}boy1,boy2;
第三种方法与第二种方法的区别在于第三种方法中省去了结构名，而直接给出结构变量。三种方法中说明的boy1,boy2变量都具有图7.1所示的结构。说明了boy1,boy2变量为stu类型后，即可向这两个变量中的各个成员赋值。在上述stu结构定义中，所有的成员都是基本数据类型或数组类型。成员也可以又是一个结构， 即构成了嵌套的结构。例如，图7.2给出了另一个数据结构。 按图7.2可给出以下结构定义：
struct date{
int month;
int day;
int year;
}
struct{
int num;
char name[20];
char sex;
struct date birthday;
float score;
}boy1,boy2;
首先定义一个结构date，由month(月)、day(日)、year(年) 三个成员组成。 在定义并说明变量 boy1 和 boy2 时， 其中的成员birthday被说明为data结构类型。成员名可与程序中其它变量同名，互不干扰。结构变量成员的表示方法在程序中使用结构变量时， 往往不把它作为一个整体来使用。
在ANSI C中除了允许具有相同类型的结构变量相互赋值以外， 一般对结构变量的使用，包括赋值、输入、输出、 运算等都是通过结构变量的成员来实现的。
表示结构变量成员的一般形式是： 结构变量名.成员名 例如：boy1.num 即第一个人的学号 boy2.sex 即第二个人的性别 如果成员本身又是一个结构则必须逐级找到最低级的成员才能使用。例如：boy1.birthday.month 即第一个人出生的月份成员可以在程序中单独使用，与普通变量完全相同。
结构变量的赋值[ ]
前面已经介绍，结构变量的赋值就是给各成员赋值。 可用输入语句或赋值语句来完成。
[例7.1]给结构变量赋值并输出其值。
main(){
struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
} boy1,boy2;
boy1.num=102;
boy1.name="Zhang ping";
printf("input sex and score\n");
scanf("%c %f",&boy1.sex,&boy1.score);
boy2=boy1;
printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,boy2.name);
printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);
}
本程序中用赋值语句给num和name两个成员赋值，name是一个字符串指针变量。用scanf函数动态地输入sex和score成员值，然后把boy1的所有成员的值整体赋予boy2。最后分别输出boy2 的各个成员值。本例表示了结构变量的赋值、输入和输出的方法。
结构变量的初始化[ ]
如果结构变量是全局变量或为静态变量， 则可对它作初始化赋值。对局部或自动结构变量不能作初始化赋值。
[例7.2]外部结构变量初始化。
struct stu /*定义结构*/
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
} boy2,boy1={102,"Zhang ping",'M',78.5};
main()
{
boy2=boy1;
printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,boy2.name);
printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);
}
struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}boy2,boy1={102,"Zhang ping",'M',78.5};
main()
{
boy2=boy1;
……
}
本例中，boy2,boy1均被定义为外部结构变量，并对boy1作了初始化赋值。在main函数中，把boy1的值整体赋予boy2， 然后用两个printf语句输出boy2各成员的值。
[例7.3]静态结构变量初始化。
main()
{
static struct stu /*定义静态结构变量*/
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}boy2,boy1={102,"Zhang ping",'M',78.5};
boy2=boy1;
printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,boy2.name);
printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);
}
static struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}boy2,boy1={102,"Zhang ping",'M',78.5};
本例是把boy1，boy2都定义为静态局部的结构变量， 同样可以作初始化赋值。
结构数组[ ]
数组的元素也可以是结构类型的。 因此可以构成结构型数组。结构数组的每一个元素都是具有相同结构类型的下标结构变量。 在实际应用中，经常用结构数组来表示具有相同数据结构的一个群体。如一个班的学生档案，一个车间职工的工资表等。
结构数组的定义方法和结构变量相似，只需说明它为数组类型即可。例如：
struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}boy[5];
定义了一个结构数组boy1，共有5个元素，boy[0]～boy[4]。每个数组元素都具有struct stu的结构形式。 对外部结构数组或静态结构数组可以作初始化赋值，例如：
struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}boy[5]={
{101,"Li ping","M",45},
{102,"Zhang ping","M",62.5},
{103,"He fang","F",92.5},
{104,"Cheng ling","F",87},
{105,"Wang ming","M",58};
}
当对全部元素作初始化赋值时，也可不给出数组长度。
[例7.4]计算学生的平均成绩和不及格的人数。
struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}boy[5]={
{101,"Li ping",'M',45},
{102,"Zhang ping",'M',62.5},
{103,"He fang",'F',92.5},
{104,"Cheng ling",'F',87},
{105,"Wang ming",'M',58},
};
main()
{
int i,c=0;
float ave,s=0;
for(i=0;i<5;i++)
{
s+=boy[i].score;
if(boy[i].score<60) c+=1;
}
printf("s=%f\n",s);
ave=s/5;
printf("average=%f\ncount=%d\n",ave,c);
}
本例程序中定义了一个外部结构数组boy，共5个元素， 并作了初始化赋值。在main函数中用for语句逐个累加各元素的score 成员值存于s之中，如score的值小于60(不及格)即计数器C加1， 循环完毕后计算平均成绩，并输出全班总分，平均分及不及格人数。
[例7.5]建立同学通讯录
#include"stdio.h"
#define NUM 3
struct mem
{
char name[20];
char phone[10];
};
main()
{
struct mem man[NUM];
int i;
for(i=0;i<NUM;i++)
{
printf("input name:\n");
gets(man[i].name);
printf("input phone:\n");
gets(man[i].phone);
}
printf("name\t\t\tphone\n\n");
for(i=0;i<NUM;i++)
printf("%s\t\t\t%s\n",man[i].name,man[i].phone);
}
本程序中定义了一个结构mem，它有两个成员name和phone 用来表示姓名和电话号码。在主函数中定义man为具有mem 类型的结构数组。在for语句中，用gets函数分别输入各个元素中两个成员的值。然后又在for语句中用printf语句输出各元素中两个成员值。