C語言中結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體的簡單用法
摘要：本文簡要分析結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體2種特殊的數(shù)據(jù)類型，結(jié)合鏈表和結(jié)構(gòu)體的綜合運(yùn)用，詳細(xì)注釋創(chuàng)建鏈表的計(jì)算機(jī)執(zhí)行和處理的過程，并對(duì)一些概念結(jié)合代碼舉例分析，指出常見錯(cuò)誤和問題。
結(jié)構(gòu)體
結(jié)構(gòu)體是一種特殊的數(shù)據(jù)類型，它可以將很多數(shù)據(jù)類型打包，然后只要操作該結(jié)構(gòu)體的指針變量便可以輕松的訪問該結(jié)構(gòu)體內(nèi)其他的數(shù)據(jù)。
舉例如下：
struct student
{
char name[8];
int age;
char depart[20];
float grade;
}freshman ;
student是結(jié)構(gòu)名，大括號(hào)內(nèi)為該結(jié)構(gòu)體打包的數(shù)據(jù)類型。如果定義 struct student *p=freshman.name，則引用變量p可以指向結(jié)構(gòu)體*p的存儲(chǔ)空間首地址。
①成員運(yùn)算符“.”運(yùn)行級(jí)別高于“*”,所以*p.name表示*(p.name)。
②定義結(jié)構(gòu)體要在末尾加“；”。
例：簡單的機(jī)構(gòu)體賦值和應(yīng)用
#include <stdio.h>
int main()
{ //定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體a；
struct student
{
char name[8];
int age;
char sex[4];
char depart[20];
float grade1,grade2,grade3;
}a;
printf("nName:")； //輸入結(jié)構(gòu)體a中的成員name，接著打印到終端
scanf("%s", a.name); 此處引用的方式是：結(jié)構(gòu)體變量.成員名
printf("n%sn",a.name);
return 0;
}
例：定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組，調(diào)用結(jié)構(gòu)體內(nèi)數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)體數(shù)組的成員有三種訪問方式：
①結(jié)構(gòu)體變量.成員名
②（*結(jié)構(gòu)體指針變量）.成員名
③結(jié)構(gòu)體指針變量->成員
#include <stdio.h>
struct stu //定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組及結(jié)構(gòu)體的初始化
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}pupil[5]={
{101,"Tom",'M',45.8},
{102,"Mike",'M',62.5},
{103,"Chris",'F',92.5},
{104,"Rose",'F',87.6},
{105,"Nate",'M',58.8}
};
void avg(struct stu *ps) //聲明無返回值的函數(shù)avg,定義其參數(shù)是一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針變量。
{
int c=0,i; //定義兩個(gè)整型c，i；
float ave,s=0; //定義兩個(gè)浮點(diǎn)型變量ave，s
for(i=0;i<5;i++,ps++) // i表示循環(huán)的次數(shù)
{
s+=ps->score; //s表示學(xué)生成績的和
if(ps->score<60) c+=1; //c表示不及格的學(xué)生數(shù)數(shù)目
}
printf("s=%.3fn",s); //打印學(xué)生成績的和
ave=s/5; //ave計(jì)算學(xué)生的平均成績
printf("average=%.3fncount=%dn",ave,c);
}
int main()
{
struct stu *ps; //定義結(jié)構(gòu)體變量*ps 目的是在內(nèi)存空間中取一個(gè)連續(xù)的?？臻g，大小是sizeof( struct stu),并將內(nèi)存的首地址賦值給ps
ps=pupil; //將pupil的地址賦值給ps 將ps的指向定位到具體的結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)頭處，即給*ps賦值操作，將數(shù)據(jù)連續(xù)寫入內(nèi)存的?？臻g中
avg(ps); //將ps賦值，調(diào)用函數(shù)avg
return 0; //返回mian函數(shù)開始執(zhí)行處
}
結(jié)構(gòu)體指針變量做函數(shù)參數(shù)的好處：直接減少壓棧次數(shù)，效率比多次壓棧效率高，調(diào)用方便。
鏈表與數(shù)組相比：
①鏈表的數(shù)據(jù)空間可以任意分配，而數(shù)組是一段連續(xù)的地址空間
②鏈表相比數(shù)組占用空間大
③鏈表方便對(duì)數(shù)據(jù)的搜索，刪除和插入等
單向鏈表的創(chuàng)建：
每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含了數(shù)據(jù)和一個(gè)指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)頭的地址
data
pNext
data
pNext
data
pNext
data
NULL
head
例：函數(shù)實(shí)現(xiàn)：輸入一個(gè)變量n就能夠創(chuàng)建n個(gè)節(jié)點(diǎn)
struct stu
{
int age;
int num;
struct stu *next;
};
struct stu *creat(int num) //假設(shè)將要?jiǎng)?chuàng)建的個(gè)數(shù)，返回一個(gè)結(jié)構(gòu)指針
{
struct stu *head,*pf,*pb;
int n;
for(n=1;n<=num;n++)
{
printf(“please input the %d student’s age and num info:n”n);
pb=(struct stu *)malloc(sizeof(struct stu));//在內(nèi)存中申請(qǐng)一個(gè)大小為 struct stu塊空間，并將pb指向這個(gè)內(nèi)存，每次都在指向的內(nèi)存中的頭字節(jié)
scanf(“%d %d”,&pb->age,&pb->num); //給內(nèi)存中輸入第n個(gè)學(xué)生的信息
if(i==1)
head=pb; //第一個(gè)學(xué)生時(shí)，將塊空間頭指針賦值給head指針, head指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，為了返回而不會(huì)發(fā)生變化
else
pf->next=pb; //其他學(xué)生時(shí)，將pb賦值給前個(gè)空間內(nèi)的節(jié)點(diǎn)指針空間，pf表示的是上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的頭指針
pb->next=NULL; //將申請(qǐng)的內(nèi)存塊內(nèi)的指針變量next賦值為空
pf=pb; //將頭指針賦值給pf，和上一個(gè)pf的操作綜合看來pf指針其實(shí)是個(gè)交換地址的中間變量
}
return （head）； //返回第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址
}
計(jì)算機(jī)中的函數(shù)類比數(shù)學(xué)中的函數(shù)：對(duì)應(yīng)于數(shù)學(xué)中的函數(shù)Y=F(X),計(jì)算機(jī)中的參數(shù)和X表示同一種變量，返回值可以類比于Y,我們平時(shí)編程序的核心就是實(shí)現(xiàn)F的功能。
計(jì)算機(jī)中和數(shù)學(xué)中唯一不相同的一點(diǎn)是,計(jì)算機(jī)更加注重?cái)?shù)據(jù)的格式，以及返回值類型等，這個(gè)源于計(jì)算機(jī)是二進(jìn)制數(shù)表示形式和硬件性能的有限性。
另外C語言的函數(shù)指針和結(jié)構(gòu)體指針等概念將函數(shù)的自變量的概念和原理發(fā)揮到極點(diǎn)。
聯(lián)合體
例：定義一個(gè)聯(lián)合體
#include <stdio.h>
int main()
{
union{ //定義聯(lián)合體變量number
int i;
struct{
char first;
char second;
}half;
}number;
number.i=0x4241; //給聯(lián)合體變量number.i賦值
printf("%c%cn", number.half.first, number.half.second);
number.half.first='a'; //聯(lián)合體引用：聯(lián)合體變量名.成員名
number.half.second='b';
printf("%xn", number.i);
return 0;
}
注意：
1,聯(lián)合體是共享內(nèi)存的，若需要改變結(jié)構(gòu)體half的值，可以通過改變聯(lián)合體內(nèi)部i的值來改變;
2,X86存儲(chǔ)方式為小端模式，高位存低位，低位存高位。
四字節(jié)對(duì)齊
struct stu1
{
char name; //name字符占1個(gè)字節(jié)，age占4字節(jié)，name和age對(duì)齊
int age;
};
struct stu2
{
char name[2]; //name數(shù)組占2個(gè)字節(jié)，age占4字節(jié)，name和age對(duì)齊
int age;
};
struct stu3
{
char *name; //*name地址占4個(gè)字節(jié)，age占4字節(jié)，name和age對(duì)齊
int age;
};
對(duì)于這3個(gè)結(jié)構(gòu)體所占用的內(nèi)存空間是8個(gè)字節(jié)，因?yàn)?字節(jié)對(duì)齊要求
gcc BUG：
在編譯函數(shù)尾‘}’后邊沒有空行的文件提示警告信息：warning: no new line at end of file
處理方法：最后一行加個(gè)回車
來源:miaomi1次
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