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有的时候,我们所遇到的数据结构,不仅仅是一群数字或者是字符串那么简单。比如我们每一个人的学籍信息,学号是一个长整数,名字却是字符;甚至有更复杂的情况,这种问题在现实生活中并不少见。我们之前学过一种叫数组的数据结构,它可以允许我们把很多同类型的数据集中在一起处理。相对于之前,这已经是一次极大的进步。但是,新的问题,往往又会出现,这个时候,我们就得上更高端的装备——结构体。 相比于数组,结构体有以下的更强大的优势:
结构体的声明使用struct关键字,如果我们想要把我们的学籍信息组织一下的话,可以这样表示: struct Info9 S- m& v. z0 q3 ~8 r2 r: a{ unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示5 G. ~3 Z2 k) f6 R8 G. Y char name[20];//名字,用字符数组表示 unsigned int year;//入学年份,用无符号整数表示 unsigned int years;//学制,用无符号整数表示- ?* a# J% m# R; V }) J& \: B8 b7 @8 L( J$ d9 U9 g 这样,我们就相当于描绘好了一个框架,以后要用的话直接定义一个这种类型的变量就好了。 定义我们刚刚申请了一个名叫Info的结构体类型,那么理论上我们可以像声明其他变量的操作一样,去声明我们的结构体操作,但是C语言中规定,声明结构体变量的时候,struct关键字是不可少的。 struct 结构体类型名 结构体变量名 不过,你可以在某个函数里面定义: #include <stdio.h>" T. t. X$ o2 N( b& C struct Info3 b# q0 W1 h5 z {! I ~3 {; f. j7 h unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示9 [* K: U% ~$ W# m( ]* ] char name[20];//名字,用字符数组表示 unsigned int year;//入学年份,用无符号整数表示+ f( m& W; w$ Q( E# i; y2 l" A J) h unsigned int years;//学制,用无符号整数表示 }; int main(void) { /** *在main函数中声明结构体变量# X9 |* W0 m- _ *结构体变量名叫info *struct关键字不能丢% H7 d* p$ z- }% L2 B0 T% d Y */6 i; O, g8 ~+ s5 {% ~- [/ V struct Info info;( q' Q, b" t; L! {. B t& q ... } 也可以在声明的时候就把变量名定义下来(此时这个变量是全局变量): #include <stdio.h>9 T- Z& ?& L& r! O) M7 n. Z3 ~# x5 [# o- E" k( K) b ~ struct Info6 `4 ^9 c# u6 X" x) { {) {2 v: H" S0 o1 g unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示 char name[20];//名字,用字符数组表示 unsigned int year;//入学年份,用无符号整数表示1 f J/ Q( K- y8 b0 f* |( [ unsigned int years;//学制,用无符号整数表示6 a1 E! Y1 [6 k6 f' E } info; /**# R, S; e1 W' E *此时直接定义了变量 *该变量是全局变量5 t' ~: O7 C$ a* A! t0 K0 ] *变量名叫info */ int main(void)$ v5 v; | M; }+ T { ..., S0 P! V: h+ r' C6 N }5 ^8 }- O8 n) z: y+ ? 访问结构体成员 结构体成员的访问有点不同于以往的任何变量,它是采用点号运算符.来访问成员的。比如,info.name就是引用info结构体的name成员,是一个字符数组,而info.year则可以查到入学年份,是个无符号整型。 比如,下面开始录入学生的信息: //Example 01 z# d9 Y0 i" ?, j' o" k6 `% f# J% E#include <stdio.h> 5 Y4 N! X8 j% u9 f- ]& | struct Info7 S: T9 o% c# P { unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示# D! A* y7 C3 l7 l4 O7 a; A char name[20];//名字,用字符数组表示& j2 l7 \" _. s unsigned int year;//入学年份,用无符号整数表示2 v: u7 T; _: j& C0 {6 L% G0 b! p unsigned int years;//学制,用无符号整数表示% a3 [9 M0 @. v0 r }; ' N& o6 Z. d) R! d5 ^4 ` int main(void)! ?' |0 x5 k% Q/ Z( t; m- | {. y, g4 _+ H" y+ |$ D+ ` struct Info info; printf("请输入学生的学号:");( j. \/ [+ R7 [ scanf("%d", &info.identifier);4 T; B2 p" J1 h printf("请输入学生的姓名:"); scanf("%s", info.name); Y- F8 c+ o9 h+ F: { printf("请输入学生的入学年份:"); scanf("%d", &info.year); ?+ A0 q' s& H- o, c: e* l- B/ w& \' d printf("请输入学生的学制:"); scanf("%d", &info.years);$ I' ]+ E& U/ ?# C! I7 v% ` , C5 Z. Q! V9 x7 ] printf("\n数据录入完毕\n\n");; W3 k0 i3 o/ X: N/ q" x / a& X* P" p( d) h7 Q1 o printf("学号:%d\n姓名:%s\n入学年份:%d\n学制:%d\n毕业时间:%d\n", \ info.identifier, info.name, info.year, info.years, info.year + info.years);! O8 ?9 I1 D2 \, b return 0; }( e: F: |4 f6 S0 @ g2 j 运行结果如下: //Consequence 012 }+ m- C7 r! U' C! P请输入学生的学号:20191101. U+ @* T& U$ s Q1 ` 请输入学生的姓名:Harris0 L. I* i5 P% W$ F 请输入学生的入学年份:2019 请输入学生的学制:4) Q9 L& \& @$ }2 E& u . F; B; o D/ J }+ C 数据录入完毕 . u3 f3 U$ I4 t# ?: E 学号:20191101 姓名:Harris! F& U' G3 S$ v 入学年份:2019 学制:49 \; B' A/ i |6 G 毕业时间:2023& U- u6 {* |% E \ 初始化结构体 像数组一样,结构体也可以在定义的时候初始化,方法也几乎一样: struct Info info = {. J3 _* h6 w3 w1 L/ X20191101, M9 s# T. [' z2 U6 } "Harris", 2019, 4, H% c. e* G/ E7 b) ]$ S* }* }! x& L };1 z" S% p3 U, v; \* T; O/ N 在C99标准中,还支持给指定元素赋值(就像数组一样): struct Info info = {.name = "Harris",, O, ?0 U' J' P. D3 N7 m5 C3 i .year = 20192 S4 u( O* r* b5 ]( W }; 对于没有被初始化的成员,则「数值型」成员初始化为0,「字符型」成员初始化为‘\0’。 对齐下面这个代码,大家来看看会发生什么: //EXample 02 V1#include <stdio.h>! ?5 g3 E+ P; N int main(void) {+ q/ R3 r* v/ n: ` struct A7 i; T* r8 T( d' L$ i4 w* G { char a; int b; char c;9 I: D, v' ], I; \8 s* `$ V1 c; c( ` } a = {'a', 10, 'o'}; % s+ W+ a9 j: T1 f( ` printf("size of a = %d\n", sizeof(a)); return 0;% V) |: Z7 L9 q. h8 D# w, B! y7 V }6 F M" y( e( I5 u/ e! A* P 我们之前学过,char类型的变量占1字节,int类型的变量占4字节,那么这么一算,一个结构体A型的变量应该就是6字节了。别急,我们看运行结果: //COnsequence 02 V15 m- `% S' z! l2 y* N4 ysize of a = 12. t8 [3 o7 I' \- }6 u3 s 怎么变成12了呢?标准更新了?老师教错了?都不是。我们把代码改一下: //EXample 02 V2#include <stdio.h> int main(void) { struct A/ w0 i% U) `0 w ^- r {) z# \4 D5 \: X2 Y1 I char a; Q! J% C7 I: R5 S/ g$ s7 E char c; int b; } a = {'a', 'o', 10}; b3 X1 R. e4 ~) c! m2 W ; a, {; @4 F# O* R* O' x printf("size of a = %d\n", sizeof(a));; y2 A7 H3 p9 s6 l 6 h5 o6 F+ S; u8 c) k7 d- G) O8 x; i return 0;2 |. z4 g- _ W }* t1 ?6 O$ O5 B0 V& v) P 结果: //Consequence 02 V2! q. |. E. e2 r7 isize of a = 83 h: z7 S2 i9 E9 T0 p 实际上,这是编译器对我们程序的一种优化——内存对齐。在第一个例子中,第一个和第三个成员是char类型是1个字节,而中间的int却有4个字节,为了对齐,两个char也占用了4个字节,于是就是12个字节。 而在第二个例子里面,前两个都是char,最后一个是int,那么前两个可以一起占用4个字节(实际只用2个,第一个例子也同理,只是为了访问速度更快,而不是为了扩展),最后的int占用4字节,合起来就是8个字节。 关于如何声明结构体来节省内存容量,可以阅读下面的这篇文章,作者是艾瑞克·雷蒙,时尚最具争议性的黑客之一,被公认为开源运动的主要领导者之一: 英文原版,中文版 结构体嵌套在学籍里面,如果我们的日期想要更加详细一些,精确到day,这时候就可以使用结构体嵌套来完成: #include <stdio.h>+ u( x* k8 U! v0 T0 a2 N" F3 M" I* f" C8 [& @; D+ S, i7 O$ X. \4 z struct Date) R. a9 \9 d: X+ x+ d# u% D) ^ { unsigned int year; unsigned int month;4 o# k5 ?; Q9 ]) y unsigned int day; X8 y9 s) Q0 R' S }; struct Info# c6 J, |2 w2 R# F; T. p$ w { unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示# g ]- I" W* A9 q4 V char name[20];//名字,用字符数组表示8 I, L3 j" e& Z: c. R! L struct Date date;/*---入学日期,用结构体Date表示---*/+ g: ]6 O. ^4 e unsigned int years;//学制,用无符号整数表示. v' x! Z2 h6 i& _! J }; 5 N& I- ~; ?9 w- D7 I% Q. | int main(void)0 b# e# N- \ _* a { ... } 如此一来,比我们单独声明普通变量快多了。 不过,这样访问变量,就必须用点号一层层往下访问。比如要访问day这个成员,那就只能info.date.day而不能直接info.date或者info,day。 //Example 03#include <stdio.h> struct Date { unsigned int year;( H3 E# W/ e- F) F+ e# g% T unsigned int month;4 a( K6 @" E: w! ]# k unsigned int day;) C+ K; F0 m8 r8 P5 y/ ~' r9 {3 ] }; 5 {8 T/ P( q) E0 y: ~# }2 E- m struct Info$ k: T! ^! n7 n { unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示 char name[20];//名字,用字符数组表示 struct Date date;/*---入学日期,用结构体Date表示---*/; J, U" D5 X6 ?: R/ h unsigned int years;//学制,用无符号整数表示# ]% C8 t1 y7 @0 I/ l2 a }; * Z0 o [! |3 _" k- h int main(void)" V9 k3 v: F. [1 r, Y8 ^ {3 E1 V9 A R. m struct Info info;9 i! @$ `$ ?: u/ [& O7 Y printf("请输入学生的学号:"); scanf("%d", &info.identifier); printf("请输入学生的姓名:"); scanf("%s", info.name); printf("请输入学生的入学年份:");8 B0 e4 S! Q" ? g scanf("%d", &info.date.year);: R' c8 @8 e& y' i( ?2 W8 g printf("请输入学生的入学月份:");* X% C* O1 x$ X scanf("%d", &info.date.month);: x O3 ^, z2 L% M' a* E# N4 u# J printf("请输入学生的入学日期:"); scanf("%d", &info.date.day); printf("请输入学生的学制:");) X& Z1 U/ Y% N. U scanf("%d", &info.years);" j8 Z8 N7 ]6 z1 V, B4 J+ g" f : z6 G# I* w4 ~4 M printf("\n数据录入完毕\n\n");& s5 T" F: v7 K& R, Q1 H' s. `. w) V * w0 c. J9 j$ F- d9 R printf("学号:%d\n姓名:%s\n入学时间:%d/%d/%d\n学制:%d\n毕业时间:%d\n",\ info.identifier, info.name,\ info.date.year, info.date.month, info.date.day,\ info.years, info.date.year + info.years);3 t- X& P# }( g. h8 n return 0;% _% [9 s" U; | } 运行结果如下: //Consequence 035 g# `2 U: b5 k& o2 o请输入学生的学号:20191101 请输入学生的姓名:Harris9 u% f0 e; n. d- ` 请输入学生的入学年份:2019 请输入学生的入学月份:9( k; c9 Y& Z7 E6 ` 请输入学生的入学日期:7 请输入学生的学制:4 数据录入完毕) s6 v- D7 E4 F5 h* g : U2 |0 C- u( Y# z- z5 ~ 学号:20191101/ x! {* e+ d. J& W! [0 j 姓名:Harris' A- M$ b: ~) ~. D 入学时间:2019/9/7 学制:4& u9 |6 J' ?8 m$ Y& x. f9 g 毕业时间:2023, W* B& Y- y' C. E 结构体数组 刚刚我们演示了存储一个学生的学籍信息的时候,使用结构体的例子。那么,如果要录入一批学生,这时候我们就可以沿用之前的思路,使用结构体数组。 我们知道,数组的定义,就是存放一堆相同类型的数据的容器。而结构体一旦被我们声明,那么你就可以把它看作一个类型,只不过是你自己定义的罢了。 定义结构体数组也很简单: struct 结构体类型3 L/ W- u$ O; S' V2 d. [4 T{7 f2 ]5 C7 d' x; x& ]8 M 成员; } 数组名[长度];3 \1 S& e) u8 u" n5 X: \ /****或者这样****/ struct 结构体类型 { 成员;: w% n0 v1 Z: _/ l }; struct 结构体类型 数组名[长度];2 G6 _! ^) M2 [) {: n 结构体指针 既然我们可以把结构体看作一个类型,那么也就必然有对应的指针变量。 struct Info* pinfo;但是在指针这里,结构体和数组就不一样了。我们知道,数组名实际上就是指向这个数组第一个元素的地址,所以可以将数组名直接赋值给指针。而结构体的变量名并不是指向该结构体的地址,所以要使用取地址运算符&才能获取地址: pinfo = &info;# U1 N2 n# N: r* ^/ D8 X/ {通过结构体指针来访问结构体有以下两种方法:
第一个方法由于点号运算符比指针的取值运算符优先级更高,因此需要加一个小括号来确定优先级,让指针先解引用变成结构体变量,在使用点号的方法去访问。 相比之下,第二种方法就直观许多。 这两种方法在实现上是完全等价的,但是点号只能用于结构体变量,而箭头只能够用于指针。 第一种方法: #include <stdio.h>0 ^$ Z- W, X) _0 Q9 O2 Y: T) `... int main(void) { struct Info *p;$ W1 R# t1 q0 U6 K" `# r p = &info;* }& p( h- d n3 b ! B3 g( S( e, y0 I3 A6 O$ ^* F+ J/ q printf("学号:\n", (*p).identifier);! ?6 \. w" y7 [ printf("姓名:\n", (*p).name);, n6 k$ }' F* A; D9 l. R1 a3 T; U printf("入学时间:%d/%d/%d\n", (*p).date.year, (*p).date.month, (*p).date.day); printf("学制:\n", (*p).years);; ~, Q" k2 z8 c. m1 F return 0;" J- P" v- V5 y" J& ^" Y+ F5 N }8 a8 O. V7 O4 l' T L 第二种方法: #include <stdio.h>1 h8 A/ p* p' Q9 w" @ H...0 k# N. u3 i$ K- f+ [$ p( w int main(void). a. V F" E0 s) a" m( u/ R& ^4 { { struct Info *p;5 F) z# B8 j8 y* k* G p = &info; K) _2 i0 J" \! G7 I printf("学号:\n", p -> identifier); printf("姓名:\n", p -> name); printf("入学时间:%d/%d/%d\n", p -> date.year, p -> date.month, p -> date.day);" y" Q! W& ]2 Q9 I4 m9 E1 } printf("学制:\n", p -> years);% d" n4 c7 c0 p( J. B5 d5 v return 0;! T6 T% m5 [- ^% f3 R } 传递结构体信息传递结构体变量 我们先来看看下面的代码: //Example 04#include <stdio.h> 8 G5 n5 _; Z0 a2 U7 z! m' e. f int main(void) { struct Test, D$ }& A! ]: G+ G { int x; int y;3 M( v" {, R0 q2 A# g( p' t( d( \ d$ L }t1, t2;( \& f# _ v; |* x- U- \; P & Y1 x& P; q0 |, j* o/ _ t1.x = 3;+ e1 R* W/ V# F- p* V' O t1.y = 4; t2 = t1;+ `2 u' p# x' [8 o1 w6 O2 e5 ^6 M % a) |" y5 X+ C( r printf("t2.x = %d, t2.y = %d\n", t2.x, t2.y);9 r0 @0 h! W# Z3 C( A8 z return 0;* I' ]( h; ?) U }. U* U* G- a5 a# Z 运行结果如下: //Consequence 04t2.x = 3, t2.y = 49 l: L8 c; P8 W, x, u' g2 \& G 这么看来,结构体是可以直接赋值的。那么既然这样,作为函数的参数和返回值也自然是没问题的了。 先来试试作为参数: //Example 05 ?3 `3 p# ~+ I; \' J#include <stdio.h> struct Date {+ E3 G3 i8 b2 K) N# z5 L' @ unsigned int year; unsigned int month; unsigned int day;. t9 D. I0 X" f/ a- z- [. J };0 ^9 f7 E5 \, p6 `+ T$ j 7 g+ q0 j% F2 Z+ r) F struct Info {0 K0 A5 Q7 H& E4 M" K unsigned long identifier;5 F2 U! c) {) L9 q. Y char name[20];: ~6 Z7 m- ]* G" l! W& D struct Date date;6 v. ]* p e$ [9 d5 I3 L& R unsigned int years; }; struct Info getInput(struct Info info);1 Y* M9 ^( _ u' [& w+ p: Q void printInfo(struct Info info); 5 k) W: r/ h: S* i; j0 W# e struct Info getInput(struct Info info) { printf("请输入学号:");; `* ~; t: W6 m' a* X0 l scanf("%d", &info.identifier);; ]6 Q1 z. l4 }1 H' i( ?. y" b printf("请输入姓名:"); scanf("%s", info.name); printf("请输入入学年份:"); scanf("%d", &info.date.year); printf("请输入月份:"); scanf("%d", &info.date.month); printf("请输入日期:");$ K6 e, r5 _- W8 Q0 i. j scanf("%d", &info.date.day); printf("请输入学制:"); scanf("%d", &info.years);0 E3 m O3 i9 _ & s4 l& p2 w2 w! j3 Q0 _0 Z return info; }9 q* v) H) K% w) ^" S . S- U6 k, O4 ~* @' E b ` void printInfo(struct Info info)3 ]0 h# I* F" k0 s2 y8 ?9 | {4 I2 b9 t v7 c6 M$ O printf("学号:%d\n姓名:%s\n入学时间:%d/%d/%d\n学制:%d\n毕业时间:%d\n", \' t7 O) z) i3 Z info.identifier, info.name, \ S7 T7 }: c1 G: X info.date.year, info.date.month, info.date.day, \3 u: h2 }4 b. M' Z. q- f+ k c info.years, info.date.year + info.years);2 C2 ^) x7 h% N, q }- j" i' y E1 E, X% v- L 9 r6 f) L q8 R( O, x! o8 Z int main(void)% ~/ D" V7 W" _% z7 L4 Y9 l { struct Info i1 = {}; c$ y; U# Y7 \* C2 e struct Info i2 = {};* c) j) n( z4 [ printf("请录入第一个同学的信息...\n");% f D% \- C8 R) s. i7 r i1 = getInput(i1); putchar('\n'); printf("请录入第二个学生的信息...\n"); i2 = getInput(i2);) y2 S& r: I- j printf("\n录入完毕,现在开始打印...\n\n"); printf("打印第一个学生的信息...\n"); printInfo(i1);& s, ?. {, F& W8 { putchar('\n'); printf("打印第二个学生的信息...\n");% _1 C7 H* O7 m$ K1 N+ u) e+ m printInfo(i2);; D. U6 q* B9 c" s% P, U return 0; } 运行结果如下: //Consequence 05请录入第一个同学的信息... 请输入学号:20191101 请输入姓名:Harris 请输入入学年份:2019 请输入月份:9 请输入日期:7 请输入学制:4: |) q% r* Z% B% n: f" Z* {: | 请录入第二个学生的信息... 请输入学号:20191102 请输入姓名:Joy 请输入入学年份:20192 z2 `2 f1 {! e+ `7 N 请输入月份:9 请输入日期:89 w% z! ~! M, W# v 请输入学制:53 u) l2 ?5 i5 v6 B1 R- R# B 录入完毕,现在开始打印...) R+ u' \$ D; B& k: U, Z. s 3 p3 M; f1 ^) Q. g, W 打印第一个学生的信息... 学号:20191101 姓名:Harris! t* ]0 l/ o9 P 入学时间:2019/9/7$ N3 k8 N9 g/ X9 m' ], ?" ~' z5 b9 a 学制:4% @5 A8 b: M. p# S 毕业时间:2023( ~* |( K/ R0 D1 q5 C6 v# S 2 q0 S) a0 Y: A& w' g) B8 ?- H 打印第二个学生的信息...$ R( B8 @9 h0 D) t {# g 学号:20191102& Z1 H$ n n: l& _3 a+ M A% m 姓名:Joy 入学时间:2019/9/80 G7 ?& {% P1 w4 `. k 学制:52 n5 |# Y0 }, ?* P) U# t; n. h# { 毕业时间:2024 q% ?. ` Y; @1 o6 H O+ H 传递指向结构体变量的指针 早期的C语言是不允许直接将结构体作为参数直接传递进去的。主要是考虑到如果结构体的内存占用太大,那么整个程序的内存开销就会爆炸。不过现在的C语言已经放开了这方面的限制。 不过,作为一名合格的开发者,我们应该要去珍惜硬件资源。那么,传递指针就是一个很好的办法。 将刚才的代码修改一下: //Example 06. f# U9 \' t! T. c9 c9 h#include <stdio.h>$ i7 n$ B6 ~/ e( t, c# l1 l struct Date1 _$ A5 h1 M2 y* |2 V$ ^9 J { x& V2 c- p1 C unsigned int year;1 d! ?! r, Q- t+ P) p Q unsigned int month;2 ]: ? y { |6 H unsigned int day; };) T& V s) y% o0 t$ s+ h! { struct Info {7 M, O0 ?# Q. Z# p$ o1 F3 U/ U. ?6 O% s unsigned long identifier; char name[20];" q- B" O# ^' }# @5 h* ]& ] struct Date date;- q. w( M3 S& g) o9 m' F unsigned int years; };7 V% Y2 o- M1 e( C# Q2 m void getInput(struct Info *info);( U6 m) | U) J! U0 t- D+ A" C void printInfo(struct Info *info); f: d2 [4 n$ t8 ?0 u void getInput(struct Info *info) { printf("请输入学号:"); scanf("%d", &info->identifier); printf("请输入姓名:"); @" {! g! C( h" {3 q/ D scanf("%s", info->name);9 n5 _3 c, Z% z printf("请输入入学年份:"); scanf("%d", &info->date.year); printf("请输入月份:");' W, _ O: D. [ }' R2 E scanf("%d", &info->date.month); b8 V5 \* W4 N3 ? printf("请输入日期:"); scanf("%d", &info->date.day); printf("请输入学制:"); scanf("%d", &info->years);" L- e; | X! b4 i8 b3 `4 t }+ R/ k3 K6 f0 D" M% G 0 N A2 X8 k/ s5 r+ T, _' A void printInfo(struct Info *info)* j' z' L/ W" J/ f8 w+ J- B {- K7 Y0 L1 i \; q6 V c printf("学号:%d\n姓名:%s\n入学时间:%d/%d/%d\n学制:%d\n毕业时间:%d\n", \ info->identifier, info->name, \ info->date.year, info->date.month, info->date.day, \( N6 q. F$ R* }( R4 q! B info->years, info->date.year + info->years); } int main(void): q& j& C( F2 ?6 Z$ |1 V% P { struct Info i1 = {};4 O1 |. i. t# V, ? struct Info i2 = {}; printf("请录入第一个同学的信息...\n"); getInput(&i1); putchar('\n'); printf("请录入第二个学生的信息...\n"); getInput(&i2); printf("\n录入完毕,现在开始打印...\n\n");+ M, j R1 h7 D4 l- g8 X, j" @ printf("打印第一个学生的信息...\n");: A8 B6 t. s. [8 b% r0 G printInfo(&i1);% y' Q b6 l9 ^) ]- o' X putchar('\n');+ d# F, j; b5 V: w$ K printf("打印第二个学生的信息...\n"); printInfo(&i2); return 0;, n7 N4 F- B; J5 Y, H' M } 此时传递的就是一个指针,而不是一个庞大的结构体。 动态申请结构体结构体也可以在堆里面动态申请: //Example 01#include <stdio.h> ... int main(void); P( S+ ?/ P8 o6 ^ {3 t; J" ]9 r# Y. V; | struct Info *i1;# J6 y* i2 F& O struct Info *i2; $ F9 L! Q b+ z# _ i1 = (struct Info *)malloc(sizeof(struct Info)); i2 = (struct Info *)malloc(sizeof(struct Info)); if (i1 == NULL || i2 == NULL) { printf("内存分配失败!\n");3 q! {# g% ?# y" D0 k/ L- |( L exit(1); }3 u# {) J# Y N+ u& {8 G4 f* P& e" a printf("请录入第一个同学的信息...\n"); getInput(i1);0 @8 o8 o6 ]& F' R putchar('\n');& K- x a1 x, ~+ [5 U# V printf("请录入第二个学生的信息...\n");) ^: M3 G: E* Z8 f E3 r getInput(i2); o$ g! D- }& X# S: h) b$ ]. c printf("\n录入完毕,现在开始打印...\n\n"); printf("打印第一个学生的信息...\n"); printInfo(i1);0 ^4 i u$ H! d+ k0 Q putchar('\n');! j* z4 c3 N. n. ~ printf("打印第二个学生的信息...\n"); printInfo(i2);; y1 i Q# @4 E6 D , ]' q- G9 g( K' y# L( p9 B free(i1);2 n% ]# J/ g( b% o) z free(i2); return 0; }7 z; }9 L; g& D+ A) i 实战:建立一个图书馆数据库 实际上,我们建立的数组可以是指向结构体指针的数组。 代码实现如下: //Example 02#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_SIZE 100 9 t! P# e; |% A struct Date* r: q4 \& ]$ r4 m/ Q {" P# f( F7 K2 M) g int year; int month; int day;1 S7 n% V' ~; u. V) ~: m1 y }; struct Book* O7 K1 W. h* f. \; q% c" O {4 J8 i) p; k* w! G( i char title[128]; char author[48];' s* M2 b8 b: F. ^ float price;- u# g5 X' \, p+ P% e struct Date date; char publisher[48];* ~8 p3 h6 [' R" M9 `; [3 W }; void getInput(struct Book* book);//录入数据 void printBook(struct Book* book);//打印数据 void initLibrary(struct Book* lib[]);//初始化结构体 void printLibrary(struct Book* lib[]);//打印单本书数据 void releaseLibrary(struct Book* lib[]);//释放内存0 e5 G# T; [# @+ E) u) g void getInput(struct Book* book) { printf("请输入书名:");: E) B9 j- P# Y( b1 O) H, o scanf("%s", book->title);8 L( J" ^. \0 z2 E) X$ c N printf("请输入作者:");7 J) U- T ]5 S. ` scanf("%s", book->author); printf("请输入售价:"); scanf("%f", &book->price);0 O$ F. h7 X G printf("请输入出版日期:");) |3 K: | s- m, U3 S scanf("%d-%d-%d", &book->date.year, &book->date.month, &book->date.day);8 _5 O$ A( h# R( f- Y printf("请输入出版社:"); scanf("%s", book->publisher);( x5 w% [, D0 ~5 [; K3 a* w }, a- f' A" v4 \2 h4 b6 O void printBook(struct Book* book) { printf("书名:%s\n", book->title);! j1 w- V1 H8 \: M% @! U6 b) H printf("作者:%s\n", book->author);) }% K: ?, ?0 ` c1 Y printf("售价:%.2f\n", book->price); printf("出版日期:%d-%d-%d\n", book->date.year, book->date.month, book->date.day); printf("出版社:%s\n", book->publisher); } / F$ v, b; ?) Q* y5 ]% v# j void initLibrary(struct Book* lib[])( o' b% M$ m( I0 r3 K D {! r6 Q- m6 _1 J1 G2 W for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) { lib = NULL;4 d* p o7 g5 E/ l/ _0 V, o) ]2 c0 i, T }; Y' O3 m. D" ^( a! r0 o } 1 I( p0 o- m0 a# X. v7 J void printLibrary(struct Book* lib[]) { for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {; k7 u/ E: V! W/ \. n( Z if (lib != NULL) { printBook(lib);* n* ?0 O# T5 ?6 }. g8 a6 Y/ B putchar('\n'); }0 I/ f( Y3 B4 V8 {$ E }/ z. |1 {' p$ N6 }7 U. w }+ U$ M C. i+ z" | void releaseLibrary(struct Book* lib[]) {4 i7 j# `# f1 n! `2 e% T. a for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++): G9 L/ R' [& N b { if (lib != NULL) { free(lib);+ j' N: h! |, ^, Y% b } } } int main(void) {/ t3 N9 W( Z. Y+ { struct Book* lib[MAX_SIZE];, Q3 L) m$ W! u! m$ w struct Book* p = NULL;% W) N0 O% |' ^4 E! @ int ch, index = 0; . q7 A& ^% J$ s. S3 N# [4 d* d/ { initLibrary(lib);5 U+ N+ e: W0 [; u0 @ 5 @+ \* l* l |+ p+ ? while (1) {1 x' p! h9 d+ t. U$ M# k6 o printf("请问是否要录入图书信息(Y/N):"); do4 d5 H6 |+ @1 H; G/ Y( E; s+ Y) P { ch = getchar(); } while (ch != 'Y' && ch != 'N');$ s9 K4 M/ I Z* J , Y! H- I1 Q6 o+ W- L/ d4 s9 d if (ch == 'Y') { if (index < MAX_SIZE) { p = (struct Book*)malloc(sizeof(struct Book));6 y" h, @; Q. X- s getInput(p); lib[index] = p; index++;9 I* A" b) G" Q8 f putchar('\n'); }3 p( b4 v z) w6 m0 D else {4 d: s/ g. w- H* T: [4 o O printf("数据库已满!\n");) E5 L, B( O3 P1 z break;/ z- f- l) Q* Q/ K0 j }& k: G/ x4 G5 ]& \) {/ Z7 ` }( w( c3 q. g" L; s6 \+ Y else {* s" Q& g( I1 j break;1 d+ |8 M8 p/ Z. a( ] }* x% s, @2 h/ X5 d( l/ A* @ }& n8 [, J6 }, t9 Q printf("\n数据录入完毕,开始打印验证...\n\n");5 |# W" O/ y7 \ printLibrary(lib); releaseLibrary(lib);) H5 A( u" k$ m: ]' F' Z7 p* | 2 P1 X2 W: E) O3 C/ v return 0; } 运行结果如下: //Consequence 021 X5 F" H* ?, W请问是否要录入图书信息(Y/N):Y 请输入书名:人类简史$ ^, c) o! u& q9 e5 H; [' r- M2 d 请输入作者:尤瓦尔·赫拉利 请输入售价:32.25 请输入出版日期:2016-3-4! M: p1 C8 c4 [: c/ d& |5 U# t: _ 请输入出版社:中信出版集团 请问是否要录入图书信息(Y/N):N e ]0 e* O! k 数据录入完毕,开始打印验证... & L$ f0 X$ h& c8 h* X 书名:人类简史2 u: M1 _5 B, q; i7 q# Z 作者:尤瓦尔·赫拉利/ |, p& k4 x9 u7 { 售价:32.25 出版日期:2016-3-47 @1 j. `4 ~! a# E. o0 B0 x: P v 出版社:中信出版集团 单链表 我们知道,数组变量在内存中,是连续的,而且不可拓展。显然在一些情况下,这种数据结构拥有很大的局限性。比如移动数据的时候,会牵一发而动全身,尤其是反转这种操作更加令人窒息。那么,需要需要一种数据结构来弄出一种更加灵活的“数组”,那么这,就是「链表」。 本节我们只讲讲单链表。 所谓链表,就是由一个个「结点」组成的一个数据结构。每个结点都有「数据域」和「指针域」组成。其中数据域用来存储你想要存储的信息,而指针域用来存储下一个结点的地址。如图:
当然,链表最前面还有一个头指针,用来存储头结点的地址。 这样一来,链表中的每一个结点都可以不用挨个存放,因为有了指针把他们串起来。因此结点放在哪都无所谓,反正指针总是能够指向下一个元素。我们只需要知道头指针,就能够顺藤摸瓜地找到整个链表。 因此对于学籍数据库来说,我们只需要在Info结构体中加上一个指向自身类型的成员即可: struct Info{* y( j1 S& r% W Q% v( } unsigned long identifier;/ O* {3 G& v$ C! q8 e2 a char name[20]; struct Date date; unsigned int years; struct Info* next;8 I" g8 X" k, m8 [0 E( t! g };& z/ J6 K: x; [) } 在单链表中插入元素头插法 这种每次都将数据插入单链表的头部(头指针后面)的插入法就叫头插法。 如果要把学生信息加入到单链表,可以这么写: void addInfo(struct Info** students)//students是头指针{ struct Info* info, *temp;9 d4 B [$ v' G, k7 N& ~# g9 { info = (struct Info*)malloc(sizeof(struct Info));, Q* V/ t# d: l; U5 a if (info == NULL) { printf("内存分配失败!\n");; d- y9 ^9 w7 b& G) B/ e) y( p0 S8 @ exit(1);% q. Z+ C9 g' {2 }3 V! N1 h q9 L }. P% n. o* P8 m' R - E" p4 S9 _( b getInput(info);5 L2 Q3 b4 f' x& H/ d! F0 E ! O3 o: y! W8 n8 O" c- W if (*students != NULL)* k. K+ }& `& A7 k b { temp = *students;0 a" M$ v& W) G$ @/ P$ h+ u *students = info; info->next = temp; }2 l7 E/ Z- }* ?/ e1 q( ` else { *students = info; info->next = NULL;. ^$ }: R) u/ G9 {; a3 ^; E } } ❝ 往单链表里面添加一个结点,也就是先申请一个结点,然后判断链表是否为空。如果为空,那么直接将头指针指向它,然后next成员指向NULL。若不为空,那么先将next指向头指针原本指向的结点,然后将头指针指向新结点即可。 那么,打印链表也变得很简单: void printStu(struct Info* students)3 a, ~0 J9 w2 f3 c6 l/ W3 h) `{ struct Info* info; int count = 1;# m L# K% F5 y7 U& O0 Y , Q: o0 d# c) f7 n5 _/ p+ _ info = students; while (book != NULL) { printf("Student%d:\n", count);0 g/ H: `3 H, \$ A printf("姓名:%s\n", info->name); printf("学号:%d\n", info->identifier);! F _8 u2 r5 w3 c+ V4 a info = info->next; count++;0 {/ r5 t: n4 A) p }; @; j3 ]" s, T } 想要读取单链表里面的数据,只需要迭代单链表中的每一个结点,直到next成员为NULL,即表示单链表的结束。 最后,当然还是别忘了释放空间: void releaseStu(struct Info** students)/ ?3 F4 \! \9 Q: L{" N# A- C2 q& S, j1 U& b struct Info* temp; while (*students != NULL) {3 @6 K% O2 }+ f, Z5 Z temp = *students; *students = (*students)->next;% \: O+ X+ b0 x. L2 e( h3 j+ X free(temp);! Y) E) J& o) v8 L }; p4 f! o& h* X }5 B" `, a$ w( c) w 尾插法 与头插法类似,尾插法就是把每一个数据都插入到链表的末尾。 void addInfo(struct Info** students){; D- I+ |% l+ c# F- p. Q struct Info* info, *temp; info = (struct Info*)malloc(sizeof(struct Info)); if (info == NULL)2 A! @8 n+ m0 T {/ k3 }/ l. M" O$ k printf("内存分配失败!\n");7 A9 F9 F! v. Z" T6 O* J3 f6 k$ ] exit(1); }0 V6 }0 c* j2 X : o0 d! d% G' F) X. X- P getInput(info);* p8 x) P* ~2 g5 @3 G if (*students != NULL)4 y$ ^ ?: A& F% P' J { temp = *students; *students = info;' A% ^& z7 c, B1 M //定位到链表的末尾的位置9 a2 S& a) W1 n8 ^0 L9 w while (temp->next != NULL) { temp = temp->next; }5 {5 H4 F& d8 O' S; r: S! C% O //插入数据 temp->next = info;6 [# F7 X; ^8 Z: N, _# { info->next = temp;2 a/ c# E8 i. o1 B: e w* d9 b& h } else0 ?' a7 c z+ K0 w1 l { *students = info;5 b: L5 B7 H1 d# v. _0 B8 t6 W5 C info->next = NULL; }! f+ e% M! x; j8 s5 p% x, w } 这么一来,程序执行的效率难免要降低很多,因为每次插入数据,都要先遍历一次链表。如果链表很长,那么对于插入数据来说就是一次灾难。不过,我们可以给程序添加一个指针,让它永远都指向链表的尾部,这样一来,就可以用很少的空间换取很高的程序执行效率。 代码更改如下: void addInfo(struct Info** students){ struct Info* info, *temp; static struct Info* tail;//设置静态指针 info = (struct Info*)malloc(sizeof(struct Info)); if (info == NULL) { printf("内存分配失败!\n");4 b/ j5 N; \! q' D0 e exit(1);- t0 d! [7 b4 y3 N+ ~. T } ( c: x9 |+ L! U0 }1 g# F getInput(info); . k' u. T: b; z if (*students != NULL) { tail->next = info;% k* d6 i6 P0 X! a. a0 ^% n: R info->next = NULL; } else u7 a$ }3 D1 j' n3 M4 C3 Z { *students = info; info->next = NULL; } } 搜索单链表 单链表是我们用来存储数据的一个容器,那么有时候需要快速查找信息就需要开发相关搜索的功能。比如说输入学号,查找同学的所有信息。 struct Info *searchInfo(struct Info* students, long* target){9 X. {3 E# N# G7 A4 j7 V struct Info* info; info = students;, F4 e. ?# ?9 \8 q8 r) o. m while (info != NULL) {9 J4 [* q, _3 d8 {; n if (info->identifier == target)/ \6 C. a/ s& N6 } {, ^1 @, S* m6 i7 \. n/ n break;; H- d- z/ K* W } info = info->next; }2 E" }2 H6 a; F: \+ p } ) m% D& k3 X- V return book; };4 V3 _ I5 y4 T( x" P6 d+ Y `5 p void printInfo(struct Info* info) { ...: p1 Z" V& H" b' u3 N: M }& \8 s2 K2 B( x: e ...5 V9 p# v! Z/ |" ~3 _ # z R$ T# \& S% }: u5 W8 U int main(void). z9 {/ Y9 P; B! R {3 F: K0 D9 r( v8 T. F) c, A ...: Y/ y9 {; d) V; Y1 y/ m: n printf("\n请输入学生学号:");- _8 c0 r0 ^& P/ m+ {+ f+ D+ Z scanf("%d", input); info = searchInfo(students, input); if (info == NULL)5 w. Z- E3 ~3 F0 l8 G" \& i I8 v {8 V4 V# Y- T4 @ printf("抱歉,未找到相关结果!\n");" U3 x& d+ J% [: Q# @# l' D } else8 c8 j j, G. D r' K3 V* i: I {% T1 {/ O5 ~! I2 g" B do { printf("相关结果如下:\n");& v/ _4 H: E6 L2 z$ q4 B' D printInfo(book);2 f! z, Y* g' k* P } while ((info = searchInfo(info->next, input)) != NULL); } 1 ~5 q B. ?! S6 C8 w# a releaseInfo(...); return 0; } 插入结点到指定位置 到了这里,才体现出链表真正的优势。 设想一下,如果有一个有序数组,现在要求你去插入一个数字,插入完成之后,数组依然保持有序。你会怎么做? 没错,你应该会挨个去比较,然后找到合适的位置(当然这里也可以使用二分法,比较节省算力),把这个位置后面的所有数都往后移动一个位置,然后将我们要插入的数字放入刚刚我们腾出来的空间里面。 你会发现,这样的处理方法,经常需要移动大量的数据,对于程序的执行效率来说,是一个不利因素。那么链表,就无所谓。反正在内存中,链表的存储毫无逻辑,我们只需要改变指针的值就可以实现链表的中间插入。 //Example 03& U9 w" L }$ W$ l1 n" p#include <stdio.h>. P9 `# G1 S |. H c #include <stdlib.h>! K0 b+ E5 |9 z% G: S, c 6 R; y& _# Y5 ? struct Node { int value;, @( N* |7 [2 M& B6 L! w' F1 s! J9 P struct Node* next; G( T( q2 i4 P& j }; void insNode(struct Node** head, int value) { struct Node* pre; struct Node* cur; struct Node* New;& ]& s5 y0 I: r: d# l. E 1 K/ k5 Y. A7 p- \ cur = *head;4 L+ u3 z6 S3 r, m. n pre = NULL; while (cur != NULL && cur->value < value) { pre = cur; cur = cur->next; } New = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));0 k9 y" t2 o5 ^ V3 p* _. Y if (New == NULL)7 U5 ~* m3 m" h2 Y* s { printf("内存分配失败!\n");5 E5 o6 I+ q: r2 V/ ]0 H exit(1); }8 G7 Z6 Z0 o5 r5 x7 G! ~ New->value = value; New->next = cur;5 ~7 P+ |) B3 c! j5 k" @ if (pre == NULL) {& C) S3 S Q2 b# X5 }; l2 F5 s *head = New;9 f2 d2 H2 |1 w2 f9 f2 r } else' t: { ?. E5 v { pre->next = New;4 P: J+ f& I, s6 \8 Q5 f }0 z4 [: ]/ F/ ~. L } void printNode(struct Node* head) { struct Node* cur;9 t( w1 S" ^6 f% C8 | cur = head;+ P* ^5 Y0 Y: U# _+ ~& V- }7 y4 y while (cur != NULL) { printf("%d ", cur->value); cur = cur->next; }% K# c H$ L2 K" i. w putchar('\n'); } " r o; m- }& l# H int main(void)2 d' O. r2 f& [, a1 b {$ |7 a* ?0 _' ^5 H! W' H struct Node* head = NULL;5 D9 W- l1 _7 v2 O int input; printf("开始插入整数...\n");5 |7 W0 |" M+ V# S' W; v while (1) {, O* r1 W: l6 q6 ~1 D printf("请输入一个整数,输入-1表示结束:");/ U; ^3 t2 O3 H7 U5 ?/ G" j! p8 D scanf("%d", &input);3 A2 G* h' T) j8 L if (input == -1) { break;3 P0 W d& J4 o- C; M }7 Z; A$ x4 ?/ }' U+ a insNode(&head, input);% t9 z/ ?5 ^+ \) i! C9 a" ~2 e- G printNode(head); } + s* ` P! @. P! Y! y3 ~ return 0;9 X0 @" y; F7 k/ q } 运行结果如下: //Consequence 03/ R4 r* {* n4 r% z& H1 r开始插入整数... 请输入一个整数,输入-1表示结束:4/ d1 ~, j$ p% f" }% w 4 请输入一个整数,输入-1表示结束:5: z( N: T! X g0 S" U 4 57 ^6 C/ A5 f$ F9 Z& D9 a' F4 N 请输入一个整数,输入-1表示结束:32 O$ n2 }! a2 K 3 4 5 请输入一个整数,输入-1表示结束:6 r, _; L( r9 [" N" L- C$ c 3 4 5 6 请输入一个整数,输入-1表示结束:2 2 3 4 5 6 请输入一个整数,输入-1表示结束:5+ z y8 U& M8 l6 H 2 3 4 5 5 6! ^) {& b) c% d% _2 H, _ 请输入一个整数,输入-1表示结束:14 D. }7 B% C& i 1 2 3 4 5 5 67 _, G! W2 D8 r+ W7 C! H/ o 请输入一个整数,输入-1表示结束:7 1 2 3 4 5 5 6 7 请输入一个整数,输入-1表示结束:-15 ]& @: Q; L: f& U) t5 @ 删除结点 删除结点的思路也差不多,首先修改待删除的结点的上一个结点的指针,将其指向待删除结点的下一个结点。然后释放待删除结点的空间。 ...; Q8 @: }/ O/ p \. Ovoid delNode(struct Node** head, int value) { struct Node* pre; struct Node* cur;/ g& T- A6 E! { cur = *head;' p" j% [2 U9 ~; f' s5 N pre = NULL; while (cur != NULL && cur->value != value) {' l+ |0 m& {6 V' O pre = cur;$ L3 v+ L8 L8 @! z! o- q0 s cur = cur->next; } if (cur == NULL)" V- u1 p8 i5 j {. n- K3 [; l6 D printf("未找到匹配项!\n");% b9 b" G8 _6 r3 ]' u0 c return ;) H3 s0 P% l) U& ^ } else {$ {9 R2 ?- T' O* e( C& @/ t6 @ if (pre == NULL)) h; Y7 n; l( G {9 S* F% ?8 ^! J \ *head = cur->next; } else {" l% y0 D0 D( t1 M pre->next = cur->next;* n, k8 g# |: ?* X- E" f# p } free(cur);7 B7 `% N/ I! l/ B. Z) G5 }, j }5 j6 W i9 b; e1 z) `1 Q } 内存池 C语言的内存管理,从来都是一个让人头秃的问题。要想更自由地管理内存,就必须去堆中申请,然后还需要考虑何时释放,万一释放不当,或者没有及时释放,造成的后果都是难以估量的。 当然如果就这些,那倒也还不算什么。问题就在于,如果大量地使用malloc和free函数来申请内存,首先使要经历一个从应用层切入系统内核层,调用完成之后,再返回应用层的一系列步骤,实际上使非常浪费时间的。更重要的是,还会产生大量的内存碎片。比如,先申请了一个1KB的空间,紧接着又申请了一个8KB的空间。而后,这个1KB使用完了,被释放,但是这个空间却只有等到下一次有刚好1KB的空间申请,才能够被重新调用。这么一来,极限情况下,整个堆有可能被弄得支离破碎,最终导致大量内存浪费。 那么这种情况下,我们解决这类问题的思路,就是创建一个内存池。 内存池,实际上就是我们让程序创建出来的一块额外的缓存区域,如果有需要释放内存,先不必使用free函数,如果内存池有空,那么直接放入内存池。同样的道理,下一次程序申请空间的时候,先检查下内存池里面有没有合适的内存,如果有,则直接拿出来调用,如果没有,那么再使用malloc。 其实内存池我们就可以使用单链表来进行维护,下面通过一个通讯录的程序来说明内存池的运用。 普通的版本: //Example 04 V1#include <stdio.h> #include <stdlib.h>. p* @- q' K# c& R #include <string.h> " k/ T* T% h/ `) x struct Person* x- O) t# \. ^, z' T; b/ [ {1 ^! ^; T3 G% }/ z6 c6 e char name[40];, k/ p& d: L7 `* A3 J4 } char phone[20];: D% Z4 Q |7 {0 B struct Person* next;) ^4 L$ H8 H/ D( \5 x };8 b5 R1 O% ] L4 j7 \2 F * M0 c0 N" d" o0 P) o void getInput(struct Person* person);0 \+ d: |+ K1 u void printPerson(struct Person* person); void addPerson(struct Person** contects);$ F ~6 E; g1 h- V( _1 `; e( j void changePerson(struct Person* contacts); void delPerson(struct Person** contacts); struct Person* findPerson(struct Person* contacts);& `% k( F1 u& ^$ ^2 E9 P7 ]0 Z void displayContacts(struct Person* contacts);( N& L8 Q; b6 D( Q/ l void releaseContacts(struct Person** contacts);( |, h! M- p, T$ J' s: Q A5 x2 W& ]8 ~ void getInput(struct Person* person)4 f7 r. H) s4 y# S' D% f+ _ { printf("请输入姓名:");1 u) S D; C$ u, _1 v scanf("%s", person->name);/ ^5 @: h: \2 k printf("请输入电话:");9 _' B- o. ^$ M/ h7 G. N scanf("%s", person->phone);# Q6 s1 ^0 [0 \# L7 e: Y$ C# m } 3 h: t1 V" a& I1 _1 n5 H+ n3 d# | void addPerson(struct Person** contacts)! [, U- c1 w6 v {( K% j G4 b6 h0 T6 r; E struct Person* person; struct Person* temp;8 S; l$ t0 {/ O$ E: [ , ]7 u1 l6 s/ m8 w0 S person = (struct Person*)malloc(sizeof(struct Person)); if (person == NULL)7 Q* r: x. p5 d& k {5 q( _# V2 h4 g* ]1 a printf("内存分配失败!\n"); {: r2 Q2 w+ V# ^" Z exit(1);$ ^+ n: y% A' v. ~5 t1 o }! \& U, G' j4 V% z" T7 X & Q' H/ F2 b* o5 b, e: ^3 \ getInput(person);+ R: F: m; ~# a' u //将person添加到通讯录中2 k6 a }1 G Y' g( F+ I6 g if (*contacts != NULL)6 ~8 q! j1 Y2 S2 U {) J6 C3 C5 S9 c9 [8 A3 B5 C temp = *contacts; *contacts = person; person->next = temp;& x" K. p8 a5 m( Z- U7 v } else. k ?4 {9 T$ i& n* Q8 @ {, x. G) e& w% s' Y( k3 N7 w *contacts = person; person->next = NULL; } } ; z; S' h4 Y; o: g" v9 W, } void printPerson(struct Person* person)4 b$ N2 O$ p5 k" a { printf("联系人:%s\n", person->name);9 z4 z4 j" @1 W- n1 R3 ]5 P0 h. A printf("电话:%s\n", person->phone);4 X- s0 s9 Q& |' F5 K9 p2 \5 T }# h& |7 r# Y9 ~! P$ }( M% q$ W2 B struct Person* findPerson(struct Person* contacts) {9 Y" R5 R! o$ W: z1 v. I0 X struct Person* current; char input[40];3 A, N- j7 c* u3 b printf("请输入联系人:");4 A3 ^8 e7 |* }! ?% o scanf("%s", input); current = contacts; while (current != NULL && strcmp(current->name, input)); w' A5 J! U5 w N; B {1 I% p1 |2 Q. b6 d7 n3 P! F current = current->next; } return current;5 | X" ~0 u; N" s' n+ a! w: f } ( A! P* }3 y' q1 L+ _ void changePerson(struct Person* contacts)$ [, U8 m2 Y+ G B { struct Person* person;$ q/ `- e. L( b4 x) t! f person = findPerson(contacts); if (person == NULL) ~9 Z+ Q4 D' l+ U {* g0 J5 W$ q; t& I* R printf("找不到联系人!\n"); } else { printf("请输入联系电话:"); scanf("%s", person->phone); } }) r0 O2 }& ~$ _+ L; |, Z: r % N7 j+ u4 O" P! X Z void delPerson(struct Person** contacts)4 t, M. A: _5 k+ n4 |3 a- \ H$ s# q! f {3 [( ]% P8 [& I8 I struct Person* person;" @# {- ]7 }* ` struct Person* current;, M! H" c* z, p! R% [9 v; K5 t! q struct Person* previous; //先找到待删除的节点的指针 person = findPerson(*contacts); if (person == NULL)9 G0 I+ e+ R$ u { printf("找不到该联系人!\n");4 ~ ~ q( C0 M2 [/ W }( ~+ \4 V% l3 i+ R" n( N7 a, q else, } K! E# U& N! y {6 f6 y3 ]) M$ l current = *contacts; previous = NULL; . l0 O9 s6 |4 P4 m, B //将current定位到待删除的节点 while (current != NULL && current != person) { previous = current;4 A6 v) s3 w# Y1 J1 E current = current->next;! _/ i1 D5 `1 g9 ^% i } ; ]$ Y9 A- t$ B if (previous == NULL)% y! F" o, L! p& P5 M { //若待删除的是第一个节点 *contacts = current->next;" b( ^) U+ h8 }: U6 ~. w8 y } else {+ D, p$ ?" R4 T0 a. I, v7 G: M' o //若待删除的不是第一个节点: v0 Y+ x$ B% M4 x) w0 b( ` previous->next = current->next;, k7 ^7 v7 Y4 q6 k } free(person);//将内存空间释放 } }- N/ Q8 J% g Y6 o 6 C7 @# z* o, A) {( ?' b5 q void displayContacts(struct Person* contacts)3 D9 ]& c, Z- F! i. a$ { z {3 u& U3 D2 }# ]. W struct Person* current;: h' M+ o0 O9 j% H, F 8 m% ~) A E3 b( a1 H4 o7 D3 o( O' | current = contacts; while (current != NULL) C9 a- T, x- Y( T7 {9 Y& W {' A' A$ L: C* I6 Z( Y( |( s+ b2 b printPerson(current);2 V/ p" Z" u2 f) Q' G8 {/ o3 j; [: ] current = current->next;9 b' ^5 S, m% \8 ?2 x } }4 b' h$ E$ A& S n& S# s+ I0 j void releaseContacts(struct Person** contacts) { struct Person* temp; `- V; v8 J: p0 O3 E while (*contacts != NULL)6 W% V8 Q" b* T. x1 h' [' r ` { temp = *contacts;! k" E/ p3 r. B: f *contacts = (*contacts)->next;' z. _7 O8 U% w$ m8 ^, F free(temp);$ ?. r- h1 a! C1 y/ p1 j" H } } ; w1 q- g0 Q0 R% P, @ int main(void) { int code;5 e: C% y1 R! \/ F1 v% w9 n struct Person* contacts = NULL; struct Person* person;" Q8 D, ?" y( Y9 f0 ^0 p+ @ printf("| 欢迎使用通讯录管理程序 |\n");0 Q. H. @$ p+ f" m( i. ~7 M! s printf("|--- 1:插入新的联系人 ---|\n");& Z( I/ G6 I G( A j printf("|--- 2:查找现有联系人 ---|\n");* v" A6 E# o* m1 z* w! Q printf("|--- 3:更改现有联系人 ---|\n"); printf("|--- 4:删除现有联系人 ---|\n");% z) y, p) }/ K: v8 R" F printf("|--- 5:显示当前通讯录 ---|\n");9 m0 g7 J* q5 I) W9 R3 E printf("|--- 6:退出通讯录程序 ---|\n"); while (1)4 Z- U& ? V5 W! | { printf("\n请输入指令代码:");' M% Z5 W; |( a& o, Z scanf("%d", &code);0 M9 U5 t& @6 ]+ a; ?7 h switch (code) {/ B+ f7 G# m. l! g) p case 1:addPerson(&contacts); break;) S H( u1 O5 z; `( }; T, x case 2:person = findPerson(contacts); if (person == NULL) {# {' A' k$ y% ~8 A# ~ printf("找不到该联系人!\n");- `1 [2 M+ e+ o; [& } }& d K- o3 A7 ~& ]" i" C else {+ c) K5 s: Y* {6 t1 h4 u# ?& l; | _ printPerson(person); }* W0 x1 z- Q j break;: V% @# w v" m# r& r" z case 3:changePerson(contacts); break; case 4:delPerson(&contacts); break; z$ r" A0 v/ e case 5:displayContacts(contacts); break;* V4 H8 _$ e* o" I4 v/ q! L$ l2 A. p case 6:goto END;. ?0 {; E+ N4 q" W: E } } / E; H x% v: M. {6 D END://此处直接跳出恒循环# ~5 R$ L0 B) A4 o) n+ ]2 b6 e releaseContacts(&contacts); ) u4 X5 V m0 C' }3 O4 y return 0;7 _) \% T" s9 M$ G } 运行结果如下: //Consequence 04 V1| 欢迎使用通讯录管理程序 |. p9 I# u' y3 Y8 H |--- 1:插入新的联系人 ---|/ T( b$ r- C; ?6 ?& r- a7 \ |--- 2:查找现有联系人 ---| |--- 3:更改现有联系人 ---|/ l! t( y4 ]: |- z$ } |--- 4:删除现有联系人 ---| |--- 5:显示当前通讯录 ---| |--- 6:退出通讯录程序 ---|( h% j$ M* m- p8 t/ K 请输入指令代码:16 z4 v1 `# r8 \) V6 T 请输入姓名:HarrisWilde7 I% l6 A- k. n 请输入电话:0101111 + H2 L9 }4 \$ v8 s& v3 }% p7 N+ W 请输入指令代码:15 T& S+ h* r9 D' Q' Y: c 请输入姓名:Jack 请输入电话:0101112' S0 B' \& x$ s8 S7 I 请输入指令代码:1 请输入姓名:Rose# t# G; @6 \6 T3 W" N% v, k 请输入电话:01011136 B: U- a5 S+ j" K, }0 q' E 7 j" c% a& T( s* l, ` _2 { 请输入指令代码:2% n. j# K0 g# r7 a1 F 请输入联系人:HarrisWilde 联系人:HarrisWilde 电话:0101111 3 k) h9 ~0 r% i+ U4 H; P: x 请输入指令代码:2 请输入联系人:Mike 找不到该联系人! ; H( N# m2 K, p6 V9 D5 A 请输入指令代码:5! h" V: s K' R6 j) y* y 联系人:Rose 电话:0101113 联系人:Jack* S) J% i, N0 k- ?, ?: b/ Q 电话:0101112) v0 Q" c+ f8 C/ @3 s/ \ 联系人:HarrisWilde 电话:0101111 请输入指令代码:3 请输入联系人:HarrisWilde 请输入联系电话:0101234+ w9 T0 D$ O, ^1 V' x- F6 j& K" h 8 ?' R: s0 l; I- q% T$ G2 o 请输入指令代码:5 联系人:Rose7 i, z+ ~# p1 f- z# p 电话:0101113- Q$ M- J* D& n. C# l" U- r g3 } 联系人:Jack 电话:0101112 联系人:HarrisWilde% A$ h3 k! T7 f2 T: I4 M 电话:01012347 D+ k: N6 Z* }2 Y0 A; W* ?, b$ l 请输入指令代码:6 下面加入内存池: //Example 04 V24 e! ^8 k1 M3 I% n5 A#include <stdio.h> #include <stdlib.h>2 a. ]% g, e( C- f( a) Z3 I #include <string.h> #define MAX 1024 e J& \" j. p' U3 e2 ?( H struct Person { char name[40];5 \( i, g/ W- J. H! ~0 k char phone[20]; struct Person* next; }; / {2 E" [! f/ a) y2 ~ struct Person* pool = NULL;! D$ V M9 d9 A* u9 \6 L int count; void getInput(struct Person* person); void printPerson(struct Person* person);: i; O F* A, v7 X9 \5 c' v1 U void addPerson(struct Person** contects); void changePerson(struct Person* contacts);2 D/ h$ T0 t- T: S void delPerson(struct Person** contacts); struct Person* findPerson(struct Person* contacts); void displayContacts(struct Person* contacts); void releaseContacts(struct Person** contacts);( C* K2 ^+ N5 V. U# Z/ y void releasePool(void);3 U1 J# u( o1 P ( `2 E2 d* l2 S% C: j- l void getInput(struct Person* person); A6 q5 n3 e, f6 _, w {" S/ {8 H$ z& J+ G% ^ printf("请输入姓名:");' [: N3 ~8 j4 |! h4 P scanf("%s", person->name);8 E3 [, Z3 m6 [5 r& s! F printf("请输入电话:");, s$ T& h+ {$ Y, I- D$ Y5 U( @ scanf("%s", person->phone); } # y4 o. L% d$ U3 ~+ w& }% S' T void addPerson(struct Person** contacts)/ p+ _! `% l& c( n {1 t3 h, G/ Q! L; c/ Y- v. R struct Person* person;2 V4 g5 x6 p- G' W5 ?. M9 {3 Q' ] struct Person* temp; //如果内存池不是空的,那么首先从里面获取空间 if (pool != NULL)* m7 k- l) x: t2 K8 S! N9 o {, @5 v+ e! E. E2 F0 b* G$ J+ i- W+ _ person = pool; pool = pool->next;* F3 O8 ^5 `. _8 p' Y count--; }; h7 B- n0 ?2 ^2 s" I3 o; x //内存池为空,则直接申请7 T; e& W7 m5 t1 O else { person = (struct Person*)malloc(sizeof(struct Person));$ d( l# F: M' k if (person == NULL)$ ^( |/ D! T( @+ Z { Q* j9 w* D# |6 j printf("内存分配失败!\n"); exit(1);) l$ q$ t: s5 y W$ \ }$ H& Z0 ]7 r/ g0 Y2 z& | }7 Y& P% c% M* O9 C( V 2 E5 ^% o" O# n1 g% K1 Q1 C7 ?% Z getInput(person);" c5 A5 r6 \ x+ c* [ //将person添加到通讯录中3 Y, s7 U' D; f' | if (*contacts != NULL)1 r" z: r5 n3 x/ C$ y9 C3 s { temp = *contacts; *contacts = person; person->next = temp;/ E1 w4 v2 p Z% B R* i& k2 J) h2 | } else2 a0 r4 a: O: R3 [3 [ { *contacts = person; person->next = NULL;! X0 p3 e) b$ i* |$ M# H }, D& [$ q' M9 V& ~6 F. w }' t# J$ ?, k; R" E- T void printPerson(struct Person* person) |7 s9 Z& S) P- Q# c4 z { printf("联系人:%s\n", person->name); printf("电话:%s\n", person->phone); }3 _) B* Y0 \& O5 x' L0 G 9 z9 A7 W6 Y: m struct Person* findPerson(struct Person* contacts)4 b9 \* _/ v3 {; B5 A { struct Person* current;! F' {$ A5 |, K6 _# Y' c char input[40]; 2 }: L9 M- f5 N5 ]/ j( F0 a printf("请输入联系人:"); scanf("%s", input); # \9 C% D) H' a' `+ i current = contacts;$ Z$ A. I6 k' \3 q while (current != NULL && strcmp(current->name, input)), ~ I* I) N- m# y! ^2 o, V { current = current->next; }& R- S; ~+ O$ z4 o I& M- Y) b 2 K6 h4 |! K) {, f return current; } void changePerson(struct Person* contacts)/ p0 h X' M' |; o) `5 G+ ?$ K {& ^! {0 p3 s$ w) m) P) F struct Person* person;# ?! K- ?& Z i5 C3 r , Q( d% ^! F6 E/ P0 d2 J5 W person = findPerson(contacts);/ O3 x0 s% Z. P" {1 r+ ~ if (person == NULL): w- v8 U1 [; B, c* s {+ N) b$ f$ b3 q3 {2 H0 L! W8 u. ?* j- X printf("找不到联系人!\n");: k+ y! D" a8 A }; D5 F8 ^+ P) H0 L else {, |# u. l! Q; y5 i" C, R/ l printf("请输入联系电话:"); scanf("%s", person->phone); }( `# k" _, m3 r* y( z1 { } & p4 `# a& B; E9 c* x8 P void delPerson(struct Person** contacts)! \% f0 F7 `: l3 z. `% G/ i4 S8 I6 d { struct Person* person;* r2 o3 g( n% Z/ K1 p5 C7 f struct Person* current;5 u A7 B% t4 Y. t* { struct Person* previous;! {9 m, b" c1 h+ n0 u6 ~6 d struct Person* temp; {$ W/ e) S6 _" Q( Z 8 b% `% U3 \: a! P }; //先找到待删除的节点的指针 person = findPerson(*contacts); if (person == NULL). ^8 ]6 Q4 j9 O0 a% W7 \ { printf("找不到该联系人!\n"); }2 ^% Q" ?7 _0 k/ `, x5 P# z else: F1 j% b h- D { current = *contacts;* I% Q4 k' `8 g" ] previous = NULL; //将current定位到待删除的节点 while (current != NULL && current != person)( p+ G7 U2 X& Q( `$ ^ L {; y: a, p' g& m. V previous = current; current = current->next; } if (previous == NULL) { //若待删除的是第一个节点 *contacts = current->next;1 B/ H% ~7 B. J' p( @( q0 k } else! B% @% K4 v. w% S- r# c { //若待删除的不是第一个节点0 N9 t. v0 t. s" V" \ previous->next = current->next;. t: t h4 ]" R7 ]( c$ e }1 c2 f9 q: X8 B. l //判断内存池中有没有空位 if (count < MAX)% ?3 I2 O# @! F8 v! }6 Y {- f! A9 I: I$ I: V //使用头插法将person指向的空间插入内存池中 if (pool != NULL) {7 q2 Q, W- M+ n, y temp = pool;2 |/ i' u7 k0 G: V; w6 c pool = person;4 s! ^# w) a3 T6 Y, P person->next = temp; } else {: R4 b( i6 h* x, k6 k" j pool = person; person->next = NULL; } count++;, ~! Y+ r% ~1 m/ Q6 r }! F1 A) u. m9 U! J7 s5 t4 h, A //没有空位,直接释放 else { b k# P8 o. L! Z! | free(person);//将内存空间释放" ?6 a3 {" `, j8 t4 v } } d9 ?/ `3 \7 B; X8 l* A } void displayContacts(struct Person* contacts)& c8 Q5 O) R* @9 r3 v# G L5 q { struct Person* current; ! e2 p& I# u' q& m current = contacts;+ U+ I# p. x; T5 ?- H while (current != NULL) {. ]1 T$ z/ |7 ? ~6 [+ }& _ printPerson(current);1 i" `. ?! p0 l3 O5 ? current = current->next;* R( T+ e) P- S8 e7 t } }/ Q- Y. I' b$ T0 A void releaseContacts(struct Person** contacts)6 Q9 A- f' z4 e9 C {( q# [( e* }( \# x2 a! ?0 N( c struct Person* temp;+ |5 g! E8 f3 c / m6 w. K9 U0 K$ `2 E while (*contacts != NULL)) l5 Q4 m) R. d { temp = *contacts; *contacts = (*contacts)->next;( q4 r9 X* l, | \8 G% v free(temp); } } void releasePool(void)) b- b# E& A# w# g4 F { struct Person* temp; while (pool != NULL)- _) t s) t) l { temp = pool; pool = pool->next;5 c& k8 ~# v" u% n$ g8 l- J( w free(temp);5 b: o8 @: ^+ b0 s }, U4 |/ Y$ t2 e% j" f7 _9 D+ v } * n. f5 L8 S+ a) P3 D: U int main(void)" G+ i) R. ?# ?% F" c {* {4 `& L4 I# f8 x& r int code; struct Person* contacts = NULL; struct Person* person; , Q' x, Q6 H6 G/ H/ c0 \8 Q printf("| 欢迎使用通讯录管理程序 |\n"); printf("|--- 1:插入新的联系人 ---|\n"); printf("|--- 2:查找现有联系人 ---|\n");; w; E& b2 j4 J printf("|--- 3:更改现有联系人 ---|\n");- F/ g0 c: Q" h* J& o printf("|--- 4:删除现有联系人 ---|\n");( C7 q. {( I5 N0 Q% r! a printf("|--- 5:显示当前通讯录 ---|\n");4 u% |: X6 W# N+ U7 ]" ]9 ~( o6 o printf("|--- 6:退出通讯录程序 ---|\n"); ) }+ V0 h Z3 P+ r* r! \1 x4 s& j while (1) { printf("\n请输入指令代码:");0 v9 i# X1 Q3 |. _ N5 L scanf("%d", &code); switch (code) { case 1:addPerson(&contacts); break;: ~3 ^" t! k: G# A. b* H; Y case 2:person = findPerson(contacts); if (person == NULL)1 u) \5 S$ f/ h, v+ w. b {- X1 e( X6 r6 n0 K. { printf("找不到该联系人!\n"); } else2 G. K3 c. a& W" Y* O7 V! ~ { printPerson(person); } break;& y8 E, Q: g8 o7 \5 L$ J. X case 3:changePerson(contacts); break; case 4:delPerson(&contacts); break; case 5:displayContacts(contacts); break; case 6:goto END;' J: v- [+ Z; N* F) X$ S& L }( o4 H* r' o/ W, j2 ` } 1 b! R. z" R6 p& J% q+ m; B4 n END://此处直接跳出恒循环! L2 k+ `% `6 K/ _' }# x" U releaseContacts(&contacts);& K3 @7 U4 i8 S/ }, a2 C0 t; B5 t releasePool();& K; [% F" u6 i0 ~5 R% t return 0;( U8 L# ?9 ]- ?, X) g' g$ e 7 \# w" q7 m+ H }& }- W+ v8 G/ f$ n9 ` typedef给数据类型起别名 C语言是一门古老的语言,它是在1969至1973年间,由两位天才丹尼斯·里奇和肯·汤普逊在贝尔实验室以B语言为基础开发出来的,用于他们的重写UNIX计划(这也为后来UNIX系统的可移植性打下了基础,之前的UNIX是使用汇编语言编写的,当然也是这两位为了玩一个自己设计的游戏而编写的)。天才就是和咱常人不一样,不过他俩的故事,在这篇里面不多啰嗦,我们回到话题。 虽然C语言诞生的很早,但是却依旧不是最早的高级编程语言。目前公认的最早的高级编程语言,是IBM公司于1957年开发的FORTRAN语言。C语言诞生之时,FORTRAN已经统领行业数十年之久。因此,C语言要想快速吸纳FORTRAN中的潜在用户,就必须做出一些妥协。 我们知道,不同的语言的语法,一般来说是不同的,甚至还有较大的差距。比如: C: int a, b, c;' g6 t v T8 c* m. o/ Rfloat i, j, k;; M. C$ I9 ~. W# Q 而FORTRAN语言是这样的: integer :: a, b, c;real :: i, j, k;( K) E3 X1 r8 |: n) z 如果让FORTRAN用户使用原来的变量名称进行使用,那么就能够快速迁移到C语言上面来,这就是typedef的用处之一。 我们使用FORTRAN语言的类型名,那就这么办: typedef int integer;typedef float real;' [, S4 B6 S, d m6 T# I ) a7 Z; {! K' T' ^$ \, ~/ m( S integer a, b, c; real i, j, k; 结构体的搭档 虽然结构体的出现能够让我们有一个更科学的数据结构来管理数据,但是每次使用结构体都需要struct...,未免显得有些冗长和麻烦。有了typedef的助攻,我们就可以很轻松地给结构体类型起一个容易理解的名字: typedef struct date& S0 C' b5 x; f( Q3 P{ int year;0 d5 j1 @& F" j: `3 s int month;' Z9 m7 t. w" \, C$ q! l int day;6 m+ w8 ]# T8 B5 |3 h/ P( g } DATE;//为了区分,一般用全大写6 m7 A% ?/ [5 T- w 6 H7 p. d8 G4 x6 r. v8 E# C int main(void)% d7 ^7 E1 w) A7 { Q$ D! o. g {+ P* y- W( t7 P2 w DATE* date;- L/ P9 a# y/ i ... }( z5 j R, ?7 [# m, J8 X 甚至还可以顺便给它的指针也定义一个别名: typedef struct date* U9 |, Y) {5 O5 [9 m9 ^{ int year;9 Z. y; x7 G$ y4 D2 `( q" T int month; }1 R1 x( u9 N: ]5 X1 F" c8 P int day;: [! f, E' \' l. h# j( \ } DATE, *PDATE; 进阶 我们还可以利用typedef来简化一些比较复杂的命令。 比如: int (*ptr) [5];1 g" J; e7 W1 G- k; u我们知道这是一个数组指针,指向一个5元素的数组。那么我们可以改写成这样: typedef int(*PTR_TO_ARRAY)[3];这样就可以把很复杂的声明变得很简单: PTR_TO_ARRAY a = &array;取名的时候要尽量使用容易理解的名字,这样才能达到使用typedef的最终目的。 共用体共用体也称联合体。 声明和结构体还是有点像: union 共用体名称3 [" j/ u' q2 t" \6 e, H{$ k' Z' \4 ]' G 成员1; 成员2; 成员3; }; 但是两者有本质的不同。共用体的每一个成员共用一段内存,那么这也就意味着它们不可能同时被正确地访问。如: //Example 05#include <stdio.h># m& f% _0 O* U6 o #include <string.h> 5 C5 _# F' @5 \+ ? union Test {: _' ]2 e) ^2 j: v( P6 X0 v int i; double pi;4 D! |5 f. t* d# }4 L char str[9];- r& }" e8 n1 t! L+ p };! B: I3 f9 I, |6 D A4 X E8 ` |* |4 C3 k int main(void) {9 n! D# a8 Y9 B7 _/ {1 v$ [5 @ union Test test; b3 u# h+ [7 x# ^% O 6 a9 M) F- F' g( r" [7 | test.i = 10; test.pi = 3.14; strcpy(test.str, "TechZone");2 i3 r! h. y# @: s 3 j5 w' O5 L c* s2 J; j+ i printf("test.i: %d\n", test.i); printf("test.pi: %.2f\n", test.pi);# t' r0 x4 k) g, M* w: E printf("test.str: %s\n", test.str);* X6 ?: @; J' c return 0;. I' g! v" F! O t( z9 H- ~ }) v7 y2 E" W3 E 执行结果如下: //Consequence 054 d& F" X+ f3 Z5 C% [test.i: 1751344468 test.pi: 3946574856045802736197446431383475413237648487838717723111623714247921409395495328582015991082102150186282825269379326297769425957893182570875995348588904500564659454087397032067072.008 N+ S7 r/ s- Q% v. S* v8 k4 m test.str: TechZone 可以看到,共用体只能正确地展示出最后一次被赋值的成员。共用体的内存应该要能够满足最大的成员能够正常存储。但是并不一定等于最大的成员的尺寸,因为还要考虑内存对齐的问题。 共用体可以类似结构体一样来定义和声明,但是共用体还可以允许不带名字: union{ int i; char ch; float f; } a, b; 初始化 共用体不能在同一时间存放多个成员,所以不能批量初始化 union data{; i4 m* k! I/ g/ p int i;, V5 `( V; w' x2 _, H char ch;8 L9 |: t, x2 ?1 i float f; };) x1 E. c% R. z0 j union data a = {520}; //初始化第一个成员 union data b = a; //直接使用一个共用体初始化另一个共用体0 N0 Q7 U* ?: k) ?: w8 p union data c = {.ch = 'C'}; //C99的特性,指定初始化成员9 w$ P$ V$ o. M$ |" z- n8 H 枚举 枚举是一个基本的数据类型,它可以让数据更简洁。 如果写一个判断星期的文章,我们当然可以使用宏定义来使代码更加易懂,不过: #define MON 16 ?$ s5 t+ l( C9 {4 n#define TUE 23 C' a( T7 {9 F9 `* j4 ~ #define WED 3 #define THU 45 \. H# [! k5 L2 a, t #define FRI 5 #define SAT 6 #define SUN 7 这样的写法有点费键盘。那么枚举就简单多了: enum DAY{/ x8 o. q) D6 c0 t( O$ K* O' T MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN }; ❝ 枚举变量的定义和声明方法和共用体一样,也可以省略枚举名,直接声明变量名。 //Example 06. m7 ]' k/ g$ P$ e4 i9 l, z5 @$ s4 D#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() {/ }; ]! h1 R6 u: v- q. X 5 g2 d8 \2 U; E0 I enum color { red = 1, green, blue }; enum color favorite_color;* {( z& A+ F; U printf("请输入你喜欢的颜色: (1. red, 2. green, 3. blue): ");+ G' }1 ^$ R9 z. b$ l! W scanf("%d", &favorite_color);$ G: l. u' ~# H0 M" D, L6 r; w3 d& G //输出结果5 n% u# a2 h) t, r5 `4 _ switch (favorite_color) {' v& K8 ^8 V* C1 q7 y y case red: printf("你喜欢的颜色是红色");: g& a& G! [: \6 S) i1 o, ^ break; case green: printf("你喜欢的颜色是绿色"); break;5 B. f$ o- ]( X- I4 B0 B; T1 r case blue:; B; [1 b/ b' I printf("你喜欢的颜色是蓝色"); break;- w4 }6 y. Y& v6 b% r/ U' V( D- m% t default:( A4 a5 R0 A3 v5 ~ printf("你没有选择你喜欢的颜色");4 q8 ^5 A2 s! F5 f& c1 {8 `2 ^# y1 w } " b4 @! c, l$ d3 w8 d7 H8 n0 C return 0;5 @; }: ]* ]* L: C/ N: B } 执行结果如下: //Consequence 06请输入你喜欢的颜色: (1. red, 2. green, 3. blue): 39 O* \6 P1 d. p7 c( G2 V: K& ` 你喜欢的颜色是蓝色" R9 l' `* D; a' ~- W9 b. r1 t 也可以把整数转换为枚举类型: //Example 07s3 X6 m& E4 k. f- V$ s! @7 V #include <stdio.h># l8 b! g Q5 s; t5 `8 k3 Q #include <stdlib.h>, c( T- j" u' A6 v' x& K: a: [. D int main() {, \& B. `: L" u( A- q' j2 J enum day {, x& {" f6 h* t" v0 R saturday,1 d" _( F3 U1 y: n+ i2 q v# A sunday,- G5 i. c9 R5 l, i$ x5 H# I6 v monday, tuesday,7 s8 o1 {1 L1 q- T wednesday,6 }+ [- U( G0 W6 G" Q- w$ x thursday,& r' ~8 v9 J! Y% t5 ^! f0 {+ U friday: N" D4 H' }4 R3 }, V; b# J D6 D } workday; int a = 1; enum day weekend;) u6 E9 k) F3 S! U% k weekend = (enum day) a; //使用强制类型转换 //weekend = a; //错误 printf("weekend:%d", weekend); return 0; }( U5 a, L5 I! ^" V# g7 z& _ 运行结果如下: //Consequence 07! b2 _2 x4 \9 S6 G/ m6 h8 x6 Hweekend:1. p8 P. J$ [/ k5 F+ W* h 位域 C语言除了开发桌面应用等,还有一个很重要的领域,那就是「单片机」开发。单片机上的硬件资源十分有限,容不得我们去肆意挥洒。单片机使一种集成电路芯片,使采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、RAM、ROM、I/O、中断系统、定时器/计数器等功能(有的还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工控领域使用广泛。 对于这样的设备,通常内存只有256B,那么能够给我们利用的资源就十分珍贵了。在这种情况下,如果我们只需要定义一个变量来存放布尔值,一般就申请一个整型变量,通过1和0来间接存储。但是,显然1和0只用1个bit就能够放完,而一个整型却是4个字节,也就是32bit。这就造成了内存的浪费。 好在,C语言为我们提供了一种数据结构,称为「位域」(也叫位端、位字段)。也就是把一个字节中的二进制位划分,并且你能够指定每个区域的位数。每个域有一个域名,并允许程序中按域名进行单独操作。 使用位域的做法是在结构体定义的时候,在结构体成员后面使用冒号(:)和数字来表示该成员所占的位数。 //Example 08#include <stdio.h>6 a( Q5 \( `# j7 |0 N ; @8 u* Q, }- Q! k( @6 s8 i& k int main(void) {1 N0 A4 p4 l( }. Z8 Y' v5 a struct Test { unsigned int a : 1; unsigned int b : 1;9 x8 y1 l' ?0 O, d$ F$ h) q! t unsigned int c : 2;# ]$ K+ c: j1 }; C3 W5 L } test; 1 x0 \- u# _, u* Y0 D test.a = 0; test.b = 1; test.c = 2; printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", test.a, test.b, test.c);2 E) D7 Q0 W7 P8 A- D' ~; q printf("size of test = %d\n", sizeof(test));! z, o6 s% u( u& K + s0 l/ _) G; a' T' B, z. A1 B- Q$ ? return 0;+ X e& `- S+ \6 P) t }* X- m7 _2 b* Y 运行结果如下: //Consequence 08a = 0, b = 1, c = 2 size of test = 4' W% U8 k1 `) X; E# m 如此一来,结构体test只用了4bit,却存放下了0、1、2三个整数。但是由于2在二进制中是10,因此占了2个bit。如果把test.b赋值为2,那么: //Consequence 08 V2a = 0, b = 0, c = 2* [0 L& S5 [+ S/ ^( Y& z/ _6 g size of test = 4 可以看到,b中的10溢出了,只剩下0。 当然,位域的宽度不能够超过本身类型的长度,比如: unsigned int a : 100;4 V, V$ _. M, q y* u3 w8 o1 I那么就会报错: 错误 C2034 “main::test::a”: 位域类型对位数太小位域成员也可以没有名称,只要给出类型和宽度即可: struct Test{ unsigned int x : 1; unsigned int y : 2;; n8 V& G& l8 Z F/ ] l unsigned int z : 3;5 s. _1 W" n- u# K" ?5 _ unsigned int : 26;" `3 _0 S% U2 u8 T) Z }; 无名位域一般用来作为填充或者调整成员的位置,因为没有名称,所以无名位域并不能够拿来使用。 ❝ 虽然科技发展日新月异,但是秉承着节约成本这个放之四海而皆准的原则,还是要注意使用!毕竟5毛钱可能是小钱,但是乘以5000万呢? 0 t$ C E7 G2 E! E3 I |
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