C语言中的结构体类型、枚举类型、联合类型

目录

一、结构体

结构体变量

成员的获取和赋值

结构体数组

 结构体指针

二、枚举类型

枚举变量

三、联合类型

共用体的应用


一、结构体

在C语言中,可以使用结构体(Struct)来存放一组类型不同的数据。

定义格式

struct 结构体名{
    成员
};

结构体所包含的变量或数组称为结构体成员(Member)。结构体成员的定义方式与变量和数组的定义方式相同,只是不能初始化。

大括号后面的分号;不能少,这是一条完整的语句。

结构体是一种自定义的数据类型,是一种创建变量的模板,编译器不会为它分配内存空间;结构体变量才包含了实实在在的数据,需要内存空间来存储。无法去获取一个结构体名的地址,也不能将它赋值给其他变量。

结构体变量

结构体是一种数据类型,可以用它来定义变量

 struct 结构体名 变量名;

也可以在定义结构体的同时定义结构体变量

struct 结构体名{
...
} 变量名;

在编译器的具体实现中,结构体的各个成员在内存中不是连续存储的,各个成员之间可能会存在缝隙

结构体变量的初始化

struct stu {
    char *name;  // 姓名
    int num;  // 学号
} A = {"Li ping", 1};

当对数组中全部元素赋值时,也可不给出数组长度

成员的获取和赋值

结构体和数组类似,也是一组数据的集合,整体使用没有太大的意义。数组使用下标[ ]获取单个元素,结构体使用点号.获取单个成员。

格式:

结构体变量名.成员名;

可以通过获取成员对成员进行逐一赋值,也可以在定义时整体赋值。不过整体赋值仅限于定义结构体变量的时候,在使用过程中只能对成员逐一赋值,这和数组的赋值非常类似。

结构体数组

结构体数组,是指数组中的每个元素都是一个结构体。在实际应用中,结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体,比如一个班的学生等。

定义格式:

struct 结构体名 数组名[数组长度];

在定义的时候对数组中全部元素赋值时,也可以不给出数组长度。

使用:

数组名[下标].成员名;

 结构体指针

指针也可以指向一个结构体。

定义格式:

struct 结构体名 *变量名 = & 结构体变量名;

也可以在定义结构体的同时定义结构体指针:

struct 结构体名{
...
} 结构体变量名 = { …… }, *变量名 = &结构体变量名;

通过结构体指针可以获取结构体成员,一般形式为:

(*pointer).memberName 
或  
pointer -> memberName

第一种写法中,.的优先级高于*,(*pointer)两边的括号不能少。如果去掉括号写作*pointer.memberName,那么就等效于*(pointer.memberName),这样意义就完全不对了。

第二种写法中,->是一个新的运算符,习惯称它为“箭头”,有了它,可以通过结构体指针直接取得结构体成员;这也是->在C语言中的唯一用途。

两种写法是等效的,我们通常采用后面的写法,这样更加直观。

二、枚举类型

在实际编程中,有些数据的取值往往是有限的,只能是非常少量的整数,并且最好为每个值都取一个名字,以方便在后续代码中使用,比如一个星期只有七天。我们可以使用#define命令来给每天指定一个名字,但会导致宏名过多,代码松散。C语言提供了一种枚举(Enum)类型,能够列出所有可能的取值,并给它们取一个名字。

定义格式:

enum typeName{ valueName1, valueName2, valueName3, ... };

enum 专门用来定义枚举类型,这也是它在C语言中的唯一用途;

typeName是枚举类型的名字;

valueName1, valueName2, valueName3, ......是每个值对应的名字的列表。

注意最后的 ; 不能少。

枚举值默认从 0 开始,往后逐个加 1(递增)。我们也可以给每个名字都指定一个值,更为简单的方法是只给第一个名字指定值。

枚举变量

枚举是一种类型,通过它可以定义枚举变量:

enum week a, b, c;

也可以在定义枚举类型的同时定义变量:

enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun } a, b, c;

有了枚举变量,就可以把列表中的值赋给它:

enum week{ Mon = 1, Tues, Wed, Thurs, Fri, Sat, Sun } a = Mon, b = Wed, c = Sat;

枚举类型变量需要存放的是一个整数,所以它的长度和 int 相同。

枚举列表中的 Mon 等标识符的作用范围不能再定义与它们名字相同的变量。

Mon 等标识符都是常量,不能对它们赋值,只能将它们的值赋给其他的变量。

枚举和宏其实非常类似,宏在预处理阶段将名字替换成对应的值,枚举在编译阶段将名字替换成对应的值。我们可以将枚举理解为编译阶段的宏。Mon 等名字都被替换成了对应的数字。这意味着,Mon、Tues、Wed 等都不是变量,它们不占用数据区(常量区、全局数据区、栈区和堆区)的内存,而是直接被编译到命令里面,放到代码区,所以不能用&取得它们的地址。这就是枚举的本质。

三、联合类型

在C语言中,还有另外一种和结构体非常类似的语法,叫做共用体(Union)。共用体有时也被称为联合或者联合体。

定义格式

union 共用体名{
    成员列表
};

结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用体的所有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和(成员之间可能会存在缝隙),共用体占用的内存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员的值,如果对新的成员赋值,就会把原来成员的值覆盖掉。

共用体也是一种自定义类型,可以通过它来创建变量。 可以先定义共用体,再创建变量,也可以在定义共用体的同时创建变量。

union 里的成员共享内存,哪个成员长度最长,内存大小就由它决定。另外,编译器考虑“内存对齐”,32位机上考虑按32位对齐,也就是4字节对齐。需要的最大长度不为4的整数倍数时,给它分配多几个字节,凑成4的整数倍数。

共用体成员之间会相互影响,修改一个成员的值会影响其他成员。

共用体的应用

共用体在一般的编程中应用较少,在单片机中应用较多。对于 PC 机,经常使用到的一个实例是: 现有一张关于学生信息和教师信息的表格。

Name

Num

Sex

Profession

Score / Course

HanXiaoXiao

501

famale

student

89.5

YanWeiMin

1011

male

teacher

math

LiuZhenTao

109

famale

teacher

English

ZhaoFeiYan

982

male

student

95.0

学生和教师所包含的数据是不同的。学生信息包括姓名、编号、性别、职业、分数,教师的信息包括姓名、编号、性别、职业、教学科目。现在要求把这些信息放在同一个表格中,并设计程序输入人员信息然后输出。

如果把每个人的信息都看作一个结构体变量的话,那么教师和学生的前 4 个成员变量是一样的,第 5 个成员变量可能是 score 或者 course。当第 4 个成员变量的值是 student 的时候,第 5 个成员变量就是 score;当第 4 个成员变量的值是 teacher 的时候,第 5 个成员变量就是 course。所以我们可以设计一个包含共用体的结构体。

#include 
#include 
#define TOTAL 4 //人员总数
struct{
    char name[20];
    int num;
    char sex;
    char profession;
    union{
        float score;
        char course[20];
    } sc;
} bodys[TOTAL];
int main(){
    int i;
    //输入人员信息
    for(i=0; i

 

 

 

 

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