c語(yǔ)言 結(jié)構(gòu)體
c 數(shù)組允許定義可存儲(chǔ)相同類型數(shù)據(jù)項(xiàng)的變量，結(jié)構(gòu)是 c 編程中另一種用戶自定義的可用的數(shù)據(jù)類型，它允許您存儲(chǔ)不同類型的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
結(jié)構(gòu)用于表示一條記錄，假設(shè)您想要跟蹤圖書館中書本的動(dòng)態(tài)，您可能需要跟蹤每本書的下列屬性：
- title
- author
- subject
- book id
1. 定義結(jié)構(gòu)
為了定義結(jié)構(gòu)，您必須使用 struct 語(yǔ)句。struct 語(yǔ)句定義了一個(gè)包含多個(gè)成員的新的數(shù)據(jù)類型，struct 語(yǔ)句的格式如下：
struct [structure tag]
{
member definition;
member definition;
...
member definition;
} [one or more structure variables];
structure tag 是可選的，每個(gè) member definition 是標(biāo)準(zhǔn)的變量定義，比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的變量定義。在結(jié)構(gòu)定義的末尾，最后一個(gè)分號(hào)之前，您可以指定一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)變量，這是可選的。下面是聲明 book 結(jié)構(gòu)的方式：
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
} book;
2. 訪問(wèn)結(jié)構(gòu)成員
為了訪問(wèn)結(jié)構(gòu)的成員，我們使用成員訪問(wèn)運(yùn)算符（.）。成員訪問(wèn)運(yùn)算符是結(jié)構(gòu)變量名稱和我們要訪問(wèn)的結(jié)構(gòu)成員之間的一個(gè) “.”。您可以使用 struct 關(guān)鍵字來(lái)定義結(jié)構(gòu)類型的變量。下面的實(shí)例演示了結(jié)構(gòu)的用法：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
int main( )
{
struct books book1; /* 聲明 book1，類型為 book */
struct books book2; /* 聲明 book2，類型為 book */
/* book1 詳述 */
strcpy( book1.title, "c programming");
strcpy( book1.author, "nuha ali");
strcpy( book1.subject, "c programming tutorial");
book1.book_id = 6495407;
/* book2 詳述 */
strcpy( book2.title, "telecom billing");
strcpy( book2.author, "zara ali");
strcpy( book2.subject, "telecom billing tutorial");
book2.book_id = 6495700;
/* 輸出 book1 信息 */
printf( "book 1 title : %s\n", book1.title);
printf( "book 1 author : %s\n", book1.author);
printf( "book 1 subject : %s\n", book1.subject);
printf( "book 1 book_id : %d\n", book1.book_id);
/* 輸出 book2 信息 */
printf( "book 2 title : %s\n", book2.title);
printf( "book 2 author : %s\n", book2.author);
printf( "book 2 subject : %s\n", book2.subject);
printf( "book 2 book_id : %d\n", book2.book_id);
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
book 1 title : c programming book 1 author : nuha ali book 1 subject : c programming tutorial book 1 book_id : 6495407 book 2 title : telecom billing book 2 author : zara ali book 2 subject : telecom billing tutorial book 2 book_id : 6495700
3. 結(jié)構(gòu)作為函數(shù)參數(shù)
您可以把結(jié)構(gòu)作為函數(shù)參數(shù)，傳參方式與其他類型的變量或指針類似。您可以使用上面實(shí)例中的方式來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)變量：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
/* 函數(shù)聲明 */
void printbook( struct books book );
int main( )
{
struct books book1; /* 聲明 book1，類型為 book */
struct books book2; /* 聲明 book2，類型為 book */
/* book1 詳述 */
strcpy( book1.title, "c programming");
strcpy( book1.author, "nuha ali");
strcpy( book1.subject, "c programming tutorial");
book1.book_id = 6495407;
/* book2 詳述 */
strcpy( book2.title, "telecom billing");
strcpy( book2.author, "zara ali");
strcpy( book2.subject, "telecom billing tutorial");
book2.book_id = 6495700;
/* 輸出 book1 信息 */
printbook( book1 );
/* 輸出 book2 信息 */
printbook( book2 );
return 0;
}
void printbook( struct books book )
{
printf( "book title : %s\n", book.title);
printf( "book author : %s\n", book.author);
printf( "book subject : %s\n", book.subject);
printf( "book book_id : %d\n", book.book_id);
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
book title : c programming book author : nuha ali book subject : c programming tutorial book book_id : 6495407 book title : telecom billing book author : zara ali book subject : telecom billing tutorial book book_id : 6495700
4. 指向結(jié)構(gòu)的指針
您可以定義指向結(jié)構(gòu)的指針，方式與定義指向其他類型變量的指針相似，如下所示：
struct books *struct_pointer;
現(xiàn)在，您可以在上述定義的指針變量中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變量的地址。為了查找結(jié)構(gòu)變量的地址，請(qǐng)把 & 運(yùn)算符放在結(jié)構(gòu)名稱的前面，如下所示：
struct_pointer = &book1;
為了使用指向該結(jié)構(gòu)的指針訪問(wèn)結(jié)構(gòu)的成員，您必須使用 -> 運(yùn)算符，如下所示：
struct_pointer->title;
讓我們使用結(jié)構(gòu)指針來(lái)重寫上面的實(shí)例，這將有助于您理解結(jié)構(gòu)指針的概念：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
/* 函數(shù)聲明 */
void printbook( struct books *book );
int main( )
{
struct books book1; /* 聲明 book1，類型為 book */
struct books book2; /* 聲明 book2，類型為 book */
/* book1 詳述 */
strcpy( book1.title, "c programming");
strcpy( book1.author, "nuha ali");
strcpy( book1.subject, "c programming tutorial");
book1.book_id = 6495407;
/* book2 詳述 */
strcpy( book2.title, "telecom billing");
strcpy( book2.author, "zara ali");
strcpy( book2.subject, "telecom billing tutorial");
book2.book_id = 6495700;
/* 通過(guò)傳 book1 的地址來(lái)輸出 book1 信息 */
printbook( &book1 );
/* 通過(guò)傳 book2 的地址來(lái)輸出 book2 信息 */
printbook( &book2 );
return 0;
}
void printbook( struct books *book )
{
printf( "book title : %s\n", book->title);
printf( "book author : %s\n", book->author);
printf( "book subject : %s\n", book->subject);
printf( "book book_id : %d\n", book->book_id);
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
book title : c programming book author : nuha ali book subject : c programming tutorial book book_id : 6495407 book title : telecom billing book author : zara ali book subject : telecom billing tutorial book book_id : 6495700
5. 位域
有些信息在存儲(chǔ)時(shí)，并不需要占用一個(gè)完整的字節(jié)，而只需占幾個(gè)或一個(gè)二進(jìn)制位。例如在存放一個(gè)開關(guān)量時(shí)，只有 0 和 1 兩種狀態(tài)，用 1 位二進(jìn)位即可。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，并使處理簡(jiǎn)便，c 語(yǔ)言又提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱為"位域"或"位段"。
所謂"位域"是把一個(gè)字節(jié)中的二進(jìn)位劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域，并說(shuō)明每個(gè)區(qū)域的位數(shù)。每個(gè)域有一個(gè)域名，允許在程序中按域名進(jìn)行操作。這樣就可以把幾個(gè)不同的對(duì)象用一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制位域來(lái)表示。
典型的實(shí)例：
- 用 1 位二進(jìn)位存放一個(gè)開關(guān)量時(shí)，只有 0 和 1 兩種狀態(tài)。
- 讀取外部文件格式——可以讀取非標(biāo)準(zhǔn)的文件格式。例如：9 位的整數(shù)。
1）位域的定義和位域變量的說(shuō)明
位域定義與結(jié)構(gòu)定義相仿，其形式為：
struct 位域結(jié)構(gòu)名{ 位域列表 };
其中位域列表的形式為：
類型說(shuō)明符 位域名: 位域長(zhǎng)度
例如：
struct bs{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域變量的說(shuō)明與結(jié)構(gòu)變量說(shuō)明的方式相同。 可采用先定義后說(shuō)明，同時(shí)定義說(shuō)明或者直接說(shuō)明這三種方式。例如：
struct bs{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
說(shuō)明 data 為 bs 變量，共占兩個(gè)字節(jié)。其中位域 a 占 8 位，位域 b 占 2 位，位域 c 占 6 位。
讓我們?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)例：
struct packed_struct {
unsigned int f1:1;
unsigned int f2:1;
unsigned int f3:1;
unsigned int f4:1;
unsigned int type:4;
unsigned int my_int:9;
} pack;
在這里，packed_struct 包含了 6 個(gè)成員：四個(gè) 1 位的標(biāo)識(shí)符 f1..f4、一個(gè) 4 位的 type 和一個(gè) 9 位的 my_int。
對(duì)于位域的定義尚有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：
- 一個(gè)位域必須存儲(chǔ)在同一個(gè)字節(jié)中，不能跨兩個(gè)字節(jié)。如一個(gè)字節(jié)所?？臻g不夠存放另一位域時(shí)，應(yīng)從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如：
struct bs{ unsigned a:4; unsigned :4; /* 空域 */ unsigned b:4; /* 從下一單元開始存放 */ unsigned c:4 }在這個(gè)位域定義中，a 占第一字節(jié)的 4 位，后 4 位填 0 表示不使用，b 從第二字節(jié)開始，占用 4 位，c 占用 4 位。
- 由于位域不允許跨兩個(gè)字節(jié)，因此位域的長(zhǎng)度不能大于一個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度，也就是說(shuō)不能超過(guò)8位二進(jìn)位。如果最大長(zhǎng)度大于計(jì)算機(jī)的整數(shù)字長(zhǎng)，一些編譯器可能會(huì)允許域的內(nèi)存重疊，另外一些編譯器可能會(huì)把大于一個(gè)域的部分存儲(chǔ)在下一個(gè)字中。
- 位域可以是無(wú)名位域，這時(shí)它只用來(lái)作填充或調(diào)整位置。無(wú)名的位域是不能使用的。例如：
struct k{ int a:1; int :2; /* 該 2 位不能使用 */ int b:3; int c:2; };
從以上分析可以看出，位域在本質(zhì)上就是一種結(jié)構(gòu)類型，不過(guò)其成員是按二進(jìn)位分配的。
2）位域的使用
位域的使用和結(jié)構(gòu)成員的使用相同，其一般形式為：
位域變量名·位域名
位域允許用各種格式輸出。
請(qǐng)看下面的實(shí)例：
main(){
struct bs{
unsigned a:1;
unsigned b:3;
unsigned c:4;
} bit,*pbit;
bit.a=1; /* 給位域賦值（應(yīng)注意賦值不能超過(guò)該位域的允許范圍） */
bit.b=7; /* 給位域賦值（應(yīng)注意賦值不能超過(guò)該位域的允許范圍） */
bit.c=15; /* 給位域賦值（應(yīng)注意賦值不能超過(guò)該位域的允許范圍） */
printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c); /* 以整型量格式輸出三個(gè)域的內(nèi)容 */
pbit=&bit; /* 把位域變量 bit 的地址送給指針變量 pbit */
pbit->a=0; /* 用指針方式給位域 a 重新賦值，賦為 0 */
pbit->b&=3; /* 使用了復(fù)合的位運(yùn)算符 "&="，相當(dāng)于：pbit->b=pbit->b&3，位域 b 中原有值為 7，與 3 作按位與運(yùn)算的結(jié)果為 3（111&011=011，十進(jìn)制值為 3） */
pbit->c|=1; /* 使用了復(fù)合位運(yùn)算符"|="，相當(dāng)于：pbit->c=pbit->c|1，其結(jié)果為 15 */
printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c); /* 用指針方式輸出了這三個(gè)域的值 */
}
上例程序中定義了位域結(jié)構(gòu) bs，三個(gè)位域?yàn)?a、b、c。說(shuō)明了 bs 類型的變量 bit 和指向 bs 類型的指針變量 pbit。這表示位域也是可以使用指針的。
C++基礎(chǔ)