c语言第18天笔记

构造类型

结构体类型

结构体数组

案例：

需求：对候选人得票的统计程序。设有3个候选人，每次输入一个得票的候选人的名字，要求最后输出各人得票结果。


/**
* 结构体数组案例：对候选人得票的统计程序。设有3个候选人，每次输入一个得票的候选人的名字，要求最后输出各人
得票结果。
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
/**
* 定义一个候选人结构体（对象）
*/
struct Person
{
char name[20];// 名字
int count; // 票数
};
// 定义候选人数组，并初始化
struct Person persons[3] = {
{"张月",0},
{"李湘",0},
{"第五名",0}
};
void main()
{
int i,j;
char leader_name[20];// 用来接收被投票的候选人姓名
// 使用一个循环，完成10次投票
for(i = 0; i < 10; i++)
{
printf("请输入您要投票的候选人姓名：\n");
scanf("%s",leader_name);
// 给被投票的候选人+1票
for(j = 0; j < 3; j++)
{
// 如何判断两个字符串相等
if(strcmp(leader_name,persons[j].name) == 0)
{
persons[j].count++;
}
}
}
printf("\n投票结果：\n");
for(i = 0; i < 3; i++)
{
printf("%5s：%d\n",persons[i].name,persons[i].count);
}
}

结构体指针

定义：

结构体类型的指针变量指向结构体变量或者数组的起始地址。

语法：

struct 结构体名 *指针变量列表；

举例：

struct Dog
{
char name[20];
int age;
};
struct Dog dog;
struct Dog *p = &dog;

结构体成员访问

结构体数组名访问结构体成员

格式：

结构体数组名 -> 成员名；

结构体成员访问符

. ：左侧是结构体变量（结构体对象/实例），也可以叫做结构体对象访问成员符；右侧是结构体成员。

-> ：左侧是一个指针，可也以叫结构体指针访问成员符；右侧是结构体成员。

访问结构体成员有两种类型，

三种方式：

类型1：通过结构体对象访问成员

struct Stu
{
int id;
char name[20];
} stu;
// 访问成员
stu.name;

类型2：通过结构体指针访问成员

1. 指针引用访问成员

struct Stu
{
int id;
char name[20];
} stu;
struct Stu *p = &stu;
// 指针引用访问成员
p -> name;

2. 指针解引用间接访问成员

struct Stu
{
int id;
char name[20];
} stu;
struct Stu *p = &stu;
// 指针解引用间接访问成员
(*p).name;

结构体数组中元素的访问

struct Stu
{
int id;
char name[20];
float scores[3];
} stus[3] = {
{1,"张三",{86,88,56}},
{2,"李四",{75,66,78}},
{3,"王五",{70,99,90}}
};
// 取数据 --- 下标法
printf("%s,%2f\n",stus[1].name,stus[1].scores[2]);// 李四，78
// 结构体成员引用符号：-> 指针法
printf("%s,%2f\n",stus -> name,stus -> scores[2]);// 张三，56
printf("%s,%2f\n",（stus + 1）-> name,（stus + 1）-> scores[2]);// 李四，78
printf("%s,%2f\n",(*(stus + 1)).name,(*(stus + 1)).scores[2]);// 李四，78

小贴士：

结构体是自定义数据类型，它是数据类型，用法类似于基本类型的int；

结构体数组它是存放结构体对象的数组，类似于int数组存放int数据；

基本类型数组怎么用，结构体数组就怎么用--->可以遍历，可以作为形式参数，也可以做指针等；

结构体类型的使用案例

代码：

#include <stdio.h>
// 定义结构体
struct Cat
{
char *name;// 姓名
int age;// 年龄
char color[20];// 颜色
}
// 1.结构体类型作为形式参数
void test1(struct Cat c);
// 2.结构体类型作为形式参数，结构体类型作为返回值类型
struct Cat test2(struct Cat c);
// 3.结构体数组作为形式参数
void test3(struct Cat cats[],int len);
// 4.结构体数组作为形式参数，结构体指针作为返回值数据类型
struct Cat *test4(struct Cat cats[],int len);

测试：

int main()
{
// 定义结构体对象
struct Cat cat = {"小黑",8,"baise"};
// 结构体对象作为实际参数
test1(cat);
// 定义结构体类型对象
struct Cat cat1 = {"小白",8,"heise"};
// 调用函数并接收返回值
struct Cat c1 = test2(cat1);
// 通过返回值访问结构体对象的成
printf("%s==%d==%s\n",c1.name,c1.age,c1.color);
// 定义结构体数组
struct Cat cats[3] = {
{"汤姆",16,"蓝色"},
{"杰瑞",18,"褐色"},
{"唐老鸭",19,"白色"}
};
// 结构体数组名作为实际参数
test3(cats,3);
// 定义结构体数组并初始化
struct Cat cats1[3] = {
{"汤姆",16,"蓝色"},
{"杰瑞",18,"褐色"},
{"唐老鸭",19,"白色"}
};
// 调用函数
struct Cat *p = test4(cats1,3);
struct Cat *w;
// 通过指针运算遍历数组
for(w = p; w < p + 3; w ++)
{
// p[i][j] = *(p[i]+j) = *(*(p+i)+j) 三者等价
// 通过结构体指针访问符访问结构体的成员
printf("%s----%d----%s\n",w -> name,w -> age,w -> color);
}
}

结构体类型求大小

规则：

字节对齐（默认，数据在内存中存储在其类型大小的整数倍上）

1. 首先保证结构体中的成员存储在自身的对齐边界（类型大小的整数倍）；

2. 在满足1的条件下，最终大小要满足最大成员所占存储单元的整数倍；

为什么要使用字节对齐：

节省内存，提高访问效率。

在GNU标准中，可以在定义结构体时，指定对齐规则：

__attribute__((packed)); 结构体所占内存大小是所有成员所占内存大小之和
__attribute__((aligned(n))); 设置结构体占n个字节，如果n比默认值小，n不起作用；n必须是2的次方

柔性数组：

struct st { ... char a[0]; }

柔性数组不占有结构体的大小。

案例：

/**
* 求结构体数据类型的大小
*/
#include <stdio.h>
// 定义测试结构体
struct TEST1
{
char a;// 1
int b; // 4
};
struct TEST1_1
{
char a;// 1
int b;// 4
}__attribute__((packed));// 取消字节对齐，取消之后，结构体数据类型大小就等于其所有成员的数据类型之和
struct TEST1_2
{
char a __attribute__((aligned(2)));
int b;
};
struct TEST2
{
char a;// 1
short c; // 2
int b; // 4
};
struct TEST3
{
int num;// 4
char name[10];// 10
char sex;// 1
int age;// 4
double score;// 8
};
struct TEST4
{
int num;// 4
short name[5];// 10
char sex;// 1
int age;// 4
int scores[2];// 8
};
int main()
{
// 创建结构体变量
struct TEST1 test1;
struct TEST2 test2;
struct TEST3 test3;
struct TEST4 test4;
struct TEST1_1 test1_1;
struct TEST1_2 test1_2;
// 计算大小
printf("%lu\n",sizeof(test1));
printf("%lu\n",sizeof(test2));
printf("%lu\n",sizeof(test3));
printf("%lu\n",sizeof(test4));
printf("%lu\n",sizeof(test1_1));
printf("%lu\n",sizeof(test1_2));
}

推导过程：

快速计算结构体大小：

共用体/联合体类型

定义：

使几个不同的变量占用同一段内存的结构。

共用体按定义中需要存储空间最大的成员来分配存储单元，其他成员也是用该空间，他们的首地址是相同。

定义格式：

union 共用体名称
{
数据类型 变量名;
数据类型 变量名;
...
};

共用体的定义和结构体类型类似：

1. 可以有名字，也可以匿名；

2. 共用体在定义时也可以定义共用体变量；

3. 共用体在定义时也可以初始化成员；

4. 共用体也可以作为形参和返回值类型使用；

5. 共用体也可以定义共用体数组 ... 也就是说，结构体的语法，共用体都支持。

注意：共用体弊大于利，尽量少用，一般很少用；

共用体变量在某一时刻只能存一个数据，并且也只能取出一个数。

公用题和结构体都是自定义数据类型，用法类似于基本数据类型

共用体可以是共用体的成员，也可以是结构体的成员。

结构体可以是共用体的成员，也可以是共用体的成员。

案例：

/**
* 共用体
*/
#include <stdio.h>
// 定义共用体
union S
{
char a;
float b;
int c;
};
// 共用体作为共用体的成员
union F
{
char a;
union S s;
};
// 共用体作为结构体的成员
struct G
{
int a;
union S s;
};
// 定义一个结构体
struct H
{
int a;
char b;
};
// 结构体作为结构体成员
struct I
{
int a;
int b;
struct H h;
};
// 共用体作为结构体成员
struct J
{
int a;
char b;
union S s;
};
void test1()
{
// 定义共用体类型
union Stu
{
int num;
char sex;
double score;
};
// 定义匿名共用体：匿名共用体一般作为结构体成员或者其他共用体成员
union
{
int a;
char c;
} c;
printf("%lu,%lu\n",sizeof(union Stu),sizeof(c));
}
void test2()
{
union C
{
int a;
char b;
};
// 定义变量
union C c;
// 存数据
c.a = 10;
c.b = 'A';
printf("%d---%d\n",c.a,c.b);// 取数据
c.a += 5;
printf("%d---%d\n",c.a,c.b);// 取数据
union E
{
char *f;
long a;
int b;
} e = {"hello world!"};
printf("%s,%p---%ld,%p---%d\n",e.f,&(e.f),e.a,&(e.a),e.b);
}
int main()
{
test1();
test2();
}

枚举类型

定义：

我们一般情况下，定义常量使用宏定义（#define 宏名称值），宏定义非常适合没有关联关系的常量；但是有时候我们可能需要对一组拥有关联关系的量进行定义，比如周一~周日、 1月~12月等，那么使用宏定义，就不是很清晰在，这个时候就需要使用到枚举。

枚举的存在就是将多个拥有关联关系的常量组合到一起，提高代码的可读性。

说明：

枚举类型定义了一组常量，我们在开发中直接使用这些常量。（常用）

当然枚举类型也可以类似于结构体一样定义变量等操作。（不常用）

枚举常量有默认值，从0开始依次加1；我们可以在定义时指定它的值，如果个别没有赋值，可以根据赋值依次加1推导。

特点：

定义了一组常量，类似于定义了多个自定义常量（宏定义）

提供了代码的可读性（避免了魔术数字）

定义语法：

定义枚举类型名以后就可以定义该枚举类型的变量

enum 枚举类型名 变量表；

在定义枚举类型的同时定义该枚举类型的变量。

enum 枚举类型名{ 枚举元素列表 }变量表；

直接定义枚举类型变量。

enum { 枚举元素列表 }变量表；

案例：

/**
* 枚举类型
*/
#include <stdio.h>
// 常量-宏定义
// 常量的命名：大写英文字母+下滑下，举例：MAX_VALUE
#define PI 3.1415926
void test1()
{
// 定义枚举类型
enum Week
{
SUN=10,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT
};
printf("%d,%d,%d\n",SUN,WED,SAT);
// 定义枚举类型的变量（先定义变量，后赋值）
enum Week w;
// 初始化
w = MON;
printf("%d\n",w);
// 定义枚举类型的变量同时赋值（定义变量的同时赋值）
enum Week w1 = THU;
printf("%d\n",w1);
enum H
{
A,B,C
} x,y;
x = B;
y = C;
printf("x=%d,y=%d\n",x,y);// 1,2
}
void test2()
{
// 定义枚举
enum CaiQuan
{
SHI_TOU,JIAN_DAO,BU
};
printf("请输入0～2之间的整数：\n[0-石头，1-剪刀，2-布]\n");
int number;
scanf("%d",&number);
switch(number) // switch和enum是天生的搭档
{
case SHI_TOU:
printf("石头\n");
break;
case JIAN_DAO:
printf("剪刀\n");
break;
case BU:
printf("布\n");
break;
}
}
int main()
{
test1();
test2();
}

typedef

说明：

给类型重命名，不会影响到类型本身

作用：

给已有的类型起别名

格式：

typedef 已有类型名 新别名;

使用：

// 定义结构体
struct Student
{
int id;
char *name;
char sex;
int age;
};
// 类型重命名
typedef struct Student Stu;
// 定义变量
struct Stu stu = {1,"张甜",'M',21};
// 定义结构体的同时类型重命名
typedef struct PersonInfo
{
int a;
double b;
} Per;
// 定义变量
struct Per per = {2,5};

应用场景

1. 数据类型复杂（结构体，共用体，枚举，结构体指针）时使用

2. 为了跨平台兼容性，例如：

1. size_t：类型重命名后的数据类型， typedef unsigned long size_t;

2. unit_16：类型重命名后数据类型

案例：

//类型重命名
#include <stdio.h>
struct Student
{
int age;
char* name;
double score;
int arr[3];
};
typedef struct Student Stu_t;
typedef Stu_t* pStu_t;
void test1()
{
Stu_t s1 = {23, "zhangsan", 23.33, {11, 22, 33}};
printf("%d, %s, %f, %d\n", s1.age, s1.name, s1.score, s1.arr[0]);
//Stu_t *p = &s1;
Stu_t* p;
p = &s1;
pStu_t p2;
p2 = p;
printf("%d, %s, %f, %d\n", p2->age, p2->name, p2->score, p2->arr[0]);
}
int main()
{
test1();
return 0;
}