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C语言——结构体

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gaosmile 发布时间:2021-2-26 15:41

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:

  • 批量存储数据
  • 存储不同类型的数据
  • 支持嵌套
    5 m3 a! w( u% r
结构体的声明与定义声明

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
{
! d8 T5 n( u1 A9 N! q. M; w6 n6 C, D4 W    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
/ j0 ?1 p9 N3 \* g+ G8 o    unsigned int year;//入学年份,用无符号整数表示
7 J8 M, U3 _; Q  j) }4 A% g    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>
8 |& y5 ^- X& o1 [3 B" 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
$ P3 k5 a5 g8 Y7 m3 U/ V/ Z& ^7 Y    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
! T; n3 m) L5 j7 h2 k" O};
" s1 v9 w3 L# i& Y1 v; R7 _$ s
9 g" ]6 w/ S- ^3 Mint main(void)
; i3 t1 k4 W, S. `2 L$ i# j- T/ V{
- c5 b+ j' G% h# w& b; }. i    /**
- A0 R" G/ A6 ]8 E  q     *在main函数中声明结构体变量# X9 |* W0 m- _
     *结构体变量名叫info
/ n/ n; w* _( G! F: v     *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
    ...
* ?+ a  N, Y9 c4 w}
; E# d7 f4 U- E  f1 x* f

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
) ~! [; ]9 S7 h+ N0 T9 B, n    char name[20];//名字,用字符数组表示
2 w8 @8 L" Y" O! \4 N/ x& N    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;
( u7 e" Y) H; K) y6 Q: O5 O/**# R, S; e1 W' E
*此时直接定义了变量
5 m4 u7 ~( i& o& y* k *该变量是全局变量5 t' ~: O7 C$ a* A! t0 K0 ]
*变量名叫info
& \0 T9 `8 |8 f5 n" e4 ] */

$ E& s; M9 D! B7 n3 Y: h
5 e$ c* {4 B4 E, R% t9 Sint main(void)$ v5 v; |  M; }+ T
{
1 D: H9 G1 C1 l  u. A  Q2 c) N; ]    ..., 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>
$ `, U2 R4 s! \6 Q7 z3 i; z5 Y4 N! X8 j% u9 f- ]& |
struct Info7 S: T9 o% c# P
{
- d; E7 Q: ?6 q# [% _& \    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
};
% C4 H- v1 e! Y  T7 l& q& ~' 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;
# W. f  a) n% K; ~8 B: A
4 ~, X3 j2 L& K0 k' ?2 R- T; E2 V  @    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:");
& E. H* l( P8 U( h    scanf("%s", info.name);  Y- F8 c+ o9 h+ F: {
    printf("请输入学生的入学年份:");
9 H/ c, a2 r7 Y7 ~1 \+ {    scanf("%d", &info.year);  ?+ A0 q' s& H- o, c: e* l- B/ w& \' d
    printf("请输入学生的学制:");
3 M( [8 M6 g) x    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", \
4 Z7 ]3 Z( j% B) P! b# C- U        info.identifier, info.name, info.year, info.years, info.year + info.years);! O8 ?9 I1 D2 \, b
    return 0;
; z" U) Z  e- W% |}( 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
9 B/ U! F( N- A0 b, ^& L8 ^. A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
) }9 A3 k/ ~! l. u3 f3 U$ I4 t# ?: E
学号:20191101
3 n6 P. P# j' Y( U6 R+ P7 m1 o姓名:Harris! F& U' G3 S$ v
入学年份:2019
7 y$ L4 t: R) ?  z; R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/ X
    20191101,  M9 s# T. [' z2 U6 }
    "Harris",
/ j; Y. A$ v5 X% U5 n7 A6 m    2019,
9 X" D& W* V! ^: c- e' X    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 = {
% `3 |- z3 ^! E7 }* W    .name = "Harris",, O, ?0 U' J' P. D3 N7 m5 C3 i
    .year = 20192 S4 u( O* r* b5 ]( W
};
) q  B: I9 V. G

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
# f5 _2 E% T' K/ g* p# W& R" R#include <stdio.h>! ?5 g3 E+ P; N

4 i1 h/ m: u+ i( R8 o( J/ b* iint main(void)
% u. V2 W6 R  w" y: E4 w% R{+ q/ R3 r* v/ n: `
    struct A7 i; T* r8 T( d' L$ i4 w* G
    {
- a$ U2 c: [1 @* b/ J! |4 b        char a;
* P: c7 ?5 X: |: q- r) @; M  V        int b;
* J9 a7 @. @! B) [+ ?& E5 H, ]        char c;9 I: D, v' ], I; \8 s* `$ V1 c; c( `
    } a = {'a', 10, 'o'};
: ?0 D( D& y" v% v    % s+ W+ a9 j: T1 f( `
    printf("size of a = %d\n", sizeof(a));
8 G6 G4 N- q4 R: e( d/ }0 }* f( `   
' a% I+ t$ }; @9 Q7 [) e    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 y
size 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
; Z1 l3 N3 {' G; I# C0 u+ C#include <stdio.h>
: X" Q  r0 M) E2 c$ K3 _, \
# `2 q) I* m6 Uint main(void)
! p! P% S# T! Q8 a6 j{
# B4 R/ l2 D! J4 V& H+ V    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;
% e: K4 c7 c+ _6 E/ c, k9 ^" E5 s& a        int b;
% p; `9 s' ?; u' B: [$ C+ h, F' e: ~1 U    } 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 i
size 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" F
3 M" I* f" C8 [& @; D+ S, i7 O$ X. \4 z
struct Date) R. a9 \9 d: X+ x+ d# u% D) ^
{
4 F- Q) `! |; N1 ~7 I, P( a# L    unsigned int year;
, F8 j  F# A3 q    unsigned int month;4 o# k5 ?; Q9 ]) y
    unsigned int day;  X8 y9 s) Q0 R' S
};
9 L% g3 t% M: x9 F6 M' b( z. c
2 ~/ t( \+ x" g  g" Z& t) _- v( Y' tstruct Info# c6 J, |2 w2 R# F; T. p$ w
{
. G& t9 k& A8 B" R6 _2 C    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
};
* ]+ q. m' y4 s& O6 a/ J' q5 N& I- ~; ?9 w- D7 I% Q. |
int main(void)0 b# e# N- \  _* a
{
( M' h/ F, e' Y    ...
- Y5 K: z6 @/ X5 ^+ ]" z+ V}
: G2 _: m. j# S# u: ?+ N

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
2 \" K. ?; o; [$ j% u9 r6 X#include <stdio.h>
, t7 V& L) k$ u2 p: z3 q; i" L
( D8 f6 O0 a& Vstruct Date
# ^1 W9 W/ L& ]4 A# |; K{
* P0 J- R+ g% J" A1 I    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 ]
};
4 y( z9 L" z' T) E# l8 l3 X" t5 {8 T/ P( q) E0 y: ~# }2 E- m
struct Info$ k: T! ^! n7 n
{
. j! i& J: G6 O5 H7 Z1 q    unsigned long identifier;//学号,用无符号长整数表示
8 }3 ], [' m* o% [" ~3 J8 V; [2 Y    char name[20];//名字,用字符数组表示
% ~* P( F/ S$ b. A+ Y3 t+ ?    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
};
) G! s3 P' C! K/ V* e, n2 P* 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:");
: T5 F) M3 I& I+ b    scanf("%d", &info.identifier);
/ W6 E! A. M$ }8 j8 p* M    printf("请输入学生的姓名:");
/ M" D% {0 a1 @* K" o6 k; \5 y    scanf("%s", info.name);
- j) ~3 J$ G3 {. o: Q    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:");
  m' {# L' w& o' ?    scanf("%d", &info.date.day);
4 S/ L* T4 q0 D* ~& O7 U    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",\
$ n3 r$ m  O& i, o9 m+ L6 r7 w2 t           info.identifier, info.name,\
: h# ^3 s; ?9 v0 P           info.date.year, info.date.month, info.date.day,\
& W# i! j7 z$ o% v- I/ a/ u7 ]( \           info.years, info.date.year + info.years);3 t- X& P# }( g. h8 n
    return 0;% _% [9 s" U; |
}
9 v( ^- c  x1 Y& i: Q0 R

运行结果如下:

//Consequence 035 g# `2 U: b5 k& o2 o
请输入学生的学号:20191101
7 {; ?& q% }1 |/ J5 C% l/ w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
) u, s  o! \8 \/ g# {' I9 x* H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
% {5 g% p$ t! k' C6 \  c/ j请输入学生的学制:4
) n6 p. Q0 @2 q, |- Y. f
( [) @8 @! r7 k$ T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
1 d2 D& P: [2 F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;
! W7 h. B+ s# @- @} 数组名[长度];3 \1 S& e) u8 u" n5 X: \

7 a, {1 N2 N: Q& [6 m/****或者这样****/
$ i  {4 y  S; z7 o4 \/ O6 R
6 c' l0 d" F: E: Pstruct 结构体类型
- I  y# H0 y) J/ {9 l* S8 n{
: {. ]- N4 k0 t+ I# J5 _- [    成员;: w% n0 v1 Z: _/ l
};
/ v) I& o% w4 P& T9 x" Bstruct 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;
5 r% f5 x. h. F

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:

  • (*结构体指针).成员名
  • 结构体指针->成员名
    ) g! }: u3 L9 q. C

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) `
...
1 e, W/ j* G% }8 j) Q1 S: Y3 o' R6 Cint main(void)
& a! i2 A6 G7 R3 U{
( o9 z/ l2 e4 d2 E    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);
! O- c/ f$ c) S3 q- y; J! J    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 {
{
( O. g; @8 n$ }0 J    struct Info *p;5 F) z# B8 j8 y* k* G
    p = &info;  K) _2 i0 J" \! G7 I
   
, `; Z* C* h% y4 n    printf("学号:\n", p -> identifier);
* F8 I: D; j. _$ q( `    printf("姓名:\n", p -> name);
5 q& s- u+ d3 X# j: ^    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
}
% j1 [$ C5 g( v* Q! j
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
! E* `' y- T" b7 v5 i/ p#include <stdio.h>
% W, L4 E; {2 c. _$ z% m. y8 G5 n5 _; Z0 a2 U7 z! m' e. f
int main(void)
' k6 W& A- m$ R3 A" k5 ]{
4 ?- P& a/ L; u: ]9 X) {    struct Test, D$ }& A! ]: G+ G
    {
3 n# M( y; d* C( Z        int x;
) C) M4 y7 T* G0 I5 O0 D+ i# \        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;
  O, e( E7 D+ S" c8 p5 P    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 04
9 Q- M! A% ?6 \; G* a4 At2.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>
4 j6 R& S0 N! }/ y  G9 \! r: x9 K9 {struct Date
9 k/ \% o. ^% D0 Q6 H/ P{+ E3 G3 i8 b2 K) N# z5 L' @
    unsigned int year;
# g& ]5 f, ^7 q) c  t    unsigned int month;
: S& F8 Q* Y  f) ~" ]9 `    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
! B. i7 S; q9 u& h/ W{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;
) U1 Q4 V7 F  q: [% Z7 i, d* y};
2 G& e: v0 g( I3 N+ R& J! e  S
, g; R$ Q1 P% s/ x; v8 y+ }/ n( ^struct Info getInput(struct Info info);1 Y* M9 ^( _  u' [& w+ p: Q
void printInfo(struct Info info);
+ y, P+ k$ Z# |9 C5 k) W: r/ h: S* i; j0 W# e
struct Info getInput(struct Info info)
+ x6 s8 o2 I, q+ n0 J( W3 l  A{
/ K  Z' K* l% |5 f+ Y    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:");
, |8 H7 V/ ]  I' J    scanf("%s", info.name);
' F. }: I/ ?$ L6 g- N2 l& o' \    printf("请输入入学年份:");
7 J4 `5 ^' t+ F( D3 `# H% C# G% I    scanf("%d", &info.date.year);
0 h5 c9 z: ?+ S    printf("请输入月份:");
' T+ }+ n' q" }; k& q    scanf("%d", &info.date.month);
; B  C1 G4 K, n+ \$ H$ {3 ?    printf("请输入日期:");$ K6 e, r5 _- W8 Q0 i. j
    scanf("%d", &info.date.day);
- i  W1 A* Y9 H0 f& ~% E6 V; F) ^' I    printf("请输入学制:");
; ^4 a5 L% T# \; K$ E    scanf("%d", &info.years);0 E3 m  O3 i9 _
& s4 l& p2 w2 w! j3 Q0 _0 Z
    return info;
3 [* r& E  A$ G0 ^+ s}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
{
5 S) ]! O. T3 n0 y9 ~# ]    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);
7 m8 f, `* B1 c  K. H( I    putchar('\n');
- S2 {& s: O) T3 M# |' C; ~- f) |    printf("请录入第二个学生的信息...\n");
" O6 S: M! V9 |' o5 m    i2 = getInput(i2);) y2 S& r: I- j

4 ~! f+ ^+ I- ?& f    printf("\n录入完毕,现在开始打印...\n\n");
8 [5 x( }- n, i: X) ?    printf("打印第一个学生的信息...\n");
* H# o; `. t1 K    printInfo(i1);& s, ?. {, F& W8 {
    putchar('\n');
7 G  W5 q, J1 {$ p4 ?$ _) C    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

/ n# ]8 a8 j8 _, k' d6 F    return 0;
3 W! ^" Y* I1 }, \}
% \: \+ k# H0 L$ ?" _6 ~! D0 o; I

运行结果如下:

//Consequence 05
, z# k0 Z. l6 r& ]4 D请录入第一个同学的信息...
1 B5 h) w1 e, H, l. n请输入学号:20191101
! w8 Y. _  ]5 a& D$ P请输入姓名:Harris
7 v4 f! Q8 H! N  ?8 T' T请输入入学年份:2019
  _; l) F6 ?$ V( I  o请输入月份:9
7 {! d* n9 t, F$ \' [9 M9 J3 Y/ _请输入日期:7
" U6 }8 B9 }% k# i7 H请输入学制:4: |) q% r* Z% B% n: f" Z* {: |

' P9 U: @: ?) m3 ^请录入第二个学生的信息...
# A5 ?' E" k. b2 L  s5 T% m请输入学号:20191102
& P# m$ }+ f0 k. ]2 H请输入姓名:Joy
, j& L% ^' q0 m" U请输入入学年份:20192 z2 `2 f1 {! e+ `7 N
请输入月份:9
9 k5 ~0 k- o+ z# M( }% [- |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

# q5 f3 w& u9 N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...
2 M& g( M: m. }学号:20191101
7 x2 i) r. Z& r+ k* q! {" E; r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
4 M& U7 i0 ~% D1 w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;
! a4 L# a& o' f4 U$ \};) T& V  s) y% o0 t$ s+ h! {

/ Q4 e$ V: s' }8 y2 ^' E/ X# i1 gstruct Info
( n4 o7 b1 e) y{7 M, O0 ?# Q. Z# p$ o1 F3 U/ U. ?6 O% s
    unsigned long identifier;
# N+ L- r0 F( a% g: ?7 c    char name[20];" q- B" O# ^' }# @5 h* ]& ]
    struct Date date;- q. w( M3 S& g) o9 m' F
    unsigned int years;
% |. L" c6 O- P$ L$ L! U, a};7 V% Y2 o- M1 e( C# Q2 m

. t( ~: t4 S. K* _) c7 yvoid getInput(struct Info *info);( U6 m) |  U) J! U0 t- D+ A" C
void printInfo(struct Info *info);
5 \4 H, H5 y0 H% y  f: d2 [4 n$ t8 ?0 u
void getInput(struct Info *info)
0 l- c1 F  r) Y" a; ^/ N{
9 H& k$ X( N! A5 y4 s+ z    printf("请输入学号:");
# Q- r$ l$ k& _5 \/ Z1 A5 {' l: j    scanf("%d", &info->identifier);
+ U# G8 B0 [/ B: w3 J    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:");
* M8 ]9 j4 z1 q6 B8 ?    scanf("%d", &info->date.year);
7 Z6 N( ]. [; K8 l& T    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:");
( {( o- c9 n6 F    scanf("%d", &info->date.day);
5 m# }% C' J$ S' D: O    printf("请输入学制:");
- p" A8 d2 ^, }) N, I    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", \
4 d9 G2 H% y6 h3 M. \/ r; J* ~9 d        info->identifier, info->name, \
( k+ B& [, M. a$ `" G$ G; ^        info->date.year, info->date.month, info->date.day, \( N6 q. F$ R* }( R4 q! B
        info->years, info->date.year + info->years);
! r7 y5 M: b) L3 d( w) t}
# K& W+ u1 ~, r" h' j3 U" s
0 k2 }5 G& Z! J( I/ jint main(void): q& j& C( F2 ?6 Z$ |1 V% P
{
2 u; O. d0 o' m. y3 y    struct Info i1 = {};4 O1 |. i. t# V, ?
    struct Info i2 = {};
  _1 W9 u$ q4 U1 Y' U# L. g    printf("请录入第一个同学的信息...\n");
; U  m; n5 n$ U5 J4 _5 S; s3 s* G    getInput(&i1);
; A* b* M6 p, x: t8 x4 D0 S& r    putchar('\n');
/ ?4 W  S% x4 f    printf("请录入第二个学生的信息...\n");
" ]. @/ \% w2 \; T4 X- R, e    getInput(&i2);
' H6 X" u0 c+ v+ a. y
+ q3 ?8 L2 o8 ~: K    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");
1 A0 t% w" }  n    printInfo(&i2);
. s7 l% V+ |% B
$ D( i& {6 t/ o+ D9 D, J5 _3 v4 J    return 0;, n7 N4 F- B; J5 Y, H' M
}
+ s& h, X- Z0 T  n" n9 a* q8 ~$ k

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
# q) N- q: b- m6 ^" S- q#include <stdio.h>
/ K1 K# S' f. ]0 [...
4 t; K2 h& I6 P. F+ E& rint main(void); P( S+ ?/ P8 o6 ^
{3 t; J" ]9 r# Y. V; |
    struct Info *i1;# J6 y* i2 F& O
    struct Info *i2;
- F4 \9 o# C7 l- A    $ F9 L! Q  b+ z# _
    i1 = (struct Info *)malloc(sizeof(struct Info));
# \6 c1 C* V1 d5 @: Q& U7 C) Z    i2 = (struct Info *)malloc(sizeof(struct Info));
8 U0 K& U, t! ^6 q3 z: I7 z    if (i1 == NULL || i2 == NULL)
5 G6 ^3 _; X/ E+ }# G) W  x" D    {
$ d( N- h4 I+ E' w        printf("内存分配失败!\n");3 q! {# g% ?# y" D0 k/ L- |( L
        exit(1);
$ Q* ?; y$ B) b1 y9 g" }    }3 u# {) J# Y  N+ u& {8 G4 f* P& e" a
   
) R0 ~9 i( U3 K. J' p8 ?    printf("请录入第一个同学的信息...\n");
! `; ]# ]: F) h2 u) O' g    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);
! o9 k2 S  U: _' E$ I  o$ g! D- }& X# S: h) b$ ]. c
    printf("\n录入完毕,现在开始打印...\n\n");
. B) b5 b% ^( e* Z! c    printf("打印第一个学生的信息...\n");
- v9 z) _! {- V9 a3 f    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");
2 N' L" |) A1 l    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);
3 L) W. P& v7 @6 X, U   
# }2 p3 ~7 B$ {. f    return 0;
  V5 ~: q3 w4 F3 A! K}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
2 A' O  c. ~. U#include <stdio.h>
3 P9 O- Q$ L% X! h# u/ N5 Z#include <stdlib.h>
6 ]6 {; G: q6 b" d) \
3 |3 h9 ?+ Q2 u+ R8 w$ ]$ \9 C#define MAX_SIZE 100
$ d7 W; e) j5 N! P  X9 t! P# e; |% A
struct Date* r: q4 \& ]$ r4 m/ Q
{" P# f( F7 K2 M) g
    int year;
3 D3 N$ b1 l( _6 d4 r1 P    int month;
, J. Y: E; s! ~* d    int day;1 S7 n% V' ~; u. V) ~: m1 y
};
! K7 B8 X' a/ |1 v
- O. Y# D( `: T* Y% O9 K' l# H0 \struct Book* O7 K1 W. h* f. \; q% c" O
{4 J8 i) p; k* w! G( i
    char title[128];
; o+ g" _* Q  J; h0 I! q5 X" z6 |( `    char author[48];' s* M2 b8 b: F. ^
    float price;- u# g5 X' \, p+ P% e
    struct Date date;
# G1 t! ]0 l% i5 {1 P    char publisher[48];* ~8 p3 h6 [' R" M9 `; [3 W
};
% _/ J: v1 \& ]$ k4 Y
, N6 B/ k6 U9 ], `- j4 |void getInput(struct Book* book);//录入数据
( ~* O# ^" z3 o. ovoid printBook(struct Book* book);//打印数据
5 V) w; t4 v6 ]8 H  D3 Dvoid initLibrary(struct Book* lib[]);//初始化结构体
" A/ Q0 p- s. q4 M$ l1 w# qvoid printLibrary(struct Book* lib[]);//打印单本书数据
9 L# Q+ a/ Q& r% H$ j- J1 [void releaseLibrary(struct Book* lib[]);//释放内存0 e5 G# T; [# @+ E) u) g

& w3 P' `0 x: svoid getInput(struct Book* book)
) S; `' V1 G2 K( B( _{
. a( R4 Y- {. [) L6 C4 e$ |! s, F    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);
5 g7 [! x/ A, L7 ]    printf("请输入售价:");
0 g" O$ l6 C! H* c4 E% K    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:");
! E9 `+ |2 G: K) Q4 t; t, o9 [  ^  w    scanf("%s", book->publisher);( x5 w% [, D0 ~5 [; K3 a* w
}, a- f' A" v4 \2 h4 b6 O

- B3 ~6 M( v4 a. V% O  e2 wvoid printBook(struct Book* book)
. {* y* j# @8 F4 \9 M2 u0 c5 m{
6 m+ V& u- _# U- e. a9 e    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);
4 F# J$ M+ O5 B) }5 R    printf("出版日期:%d-%d-%d\n", book->date.year, book->date.month, book->date.day);
9 {3 x* n' b+ _+ b6 S$ F    printf("出版社:%s\n", book->publisher);
0 W# z$ F7 w  e2 ~8 M}
& l% \0 k9 |& [  z0 e/ 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++)
# y% v" p6 X9 H% ^  ]    {
1 l' Q- O$ B) `/ M        lib = NULL;4 d* p  o7 g5 E/ l/ _0 V, o) ]2 c0 i, T
    }; Y' O3 m. D" ^( a! r0 o
}
( r2 y9 E7 X# d" u$ n& O3 {0 Q6 x1 I( p0 o- m0 a# X. v7 J
void printLibrary(struct Book* lib[])
! @" z' z/ e& K3 s! x7 J{
( L, e' B0 i  p! O$ L; L( [    for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++)
1 r& m9 r/ H& V2 O! k3 T( c    {; k7 u/ E: V! W/ \. n( Z
        if (lib != NULL)
2 d9 g5 L: M, }        {
. Y% G- h8 R7 V            printBook(lib);* n* ?0 O# T5 ?6 }. g8 a6 Y/ B
            putchar('\n');
9 w1 T! L/ B1 q: W        }0 I/ f( Y3 B4 V8 {$ E
    }/ z. |1 {' p$ N6 }7 U. w
}+ U$ M  C. i+ z" |

) C$ i% e* ?3 S- \! K; |+ Tvoid releaseLibrary(struct Book* lib[])
' K) j* [! W" V0 H0 ]{4 i7 j# `# f1 n! `2 e% T. a
    for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++): G9 L/ R' [& N  b
    {
" l/ U# ?4 }0 y1 Y+ M; h5 T- \/ B/ S        if (lib != NULL)
- E5 p& q  j' y/ T. @' x. S8 ?* D        {
  X' T. k- ~3 h! m* m4 g            free(lib);+ j' N: h! |, ^, Y% b
        }
' O/ L$ b' c& O% o; L( Q    }
$ ~+ O: m5 C+ a7 M- d}
' v" X, ]3 d( Y/ q6 V, G
, P9 {" ?" h/ s% n3 Q( Eint main(void)
9 P; M: @, ?# {1 I$ e) |+ M- `% g1 Z{/ 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;
, O2 _2 t9 Q! P2 v1 u9 A. q7 A& ^% J$ s. S3 N# [4 d* d/ {
    initLibrary(lib);5 U+ N+ e: W0 [; u0 @
5 @+ \* l* l  |+ p+ ?
    while (1)
* ]3 F6 I3 E! Q4 T$ i3 p    {1 x' p! h9 d+ t. U$ M# k6 o
        printf("请问是否要录入图书信息(Y/N):");
1 R6 F/ O* l$ K        do4 d5 H6 |+ @1 H; G/ Y( E; s+ Y) P
        {
" g, I: ^# R4 {' z! ^+ _( L/ D            ch = getchar();
& r5 l9 G/ I0 H        } while (ch != 'Y' && ch != 'N');$ s9 K4 M/ I  Z* J
, Y! H- I1 Q6 o+ W- L/ d4 s9 d
        if (ch == 'Y')
9 F# `- ]7 Y0 Z. S( x8 O" @6 b4 n        {
7 B! e/ p" u1 N: n            if (index < MAX_SIZE)
5 Z- i/ e* _3 D& `. O# O            {
) t1 }6 r; `; B- m$ p; ?                p = (struct Book*)malloc(sizeof(struct Book));6 y" h, @; Q. X- s
                getInput(p);
( M$ a" j& Z; F* f# [                lib[index] = p;
- U3 z7 X& J! m; @                index++;9 I* A" b) G" Q8 f
                putchar('\n');
$ W9 o, W1 i/ B; C5 V. i! A            }3 p( b4 v  z) w6 m0 D
            else
- v, h, e: Q! }' ?* ^) O0 }            {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
) X6 I9 |5 f9 H& V% h$ s        {* 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

6 `2 z9 r2 y( @1 ]2 H; R    printf("\n数据录入完毕,开始打印验证...\n\n");5 |# W" O/ y7 \
    printLibrary(lib);
& Y: k9 o% Z4 r  \& V7 T6 j2 F: ~    releaseLibrary(lib);) H5 A( u" k$ m: ]' F' Z7 p* |
2 P1 X2 W: E) O3 C/ v
    return 0;
8 `; Z9 h: d! ^$ i$ B, W2 s}
6 S, ~7 u4 d$ t# A) ^# O! N

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
+ w; z; c# e. 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
( s4 b1 F( m* x7 }" Q! p8 ?请输入售价:32.25
2 A! Y1 N7 X! x, k0 m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
8 j! s' p0 ^+ d" E+ W
+ b& E4 L+ L. k$ ?3 x请问是否要录入图书信息(Y/N):N  e  ]0 e* O! k

8 c/ ?7 s6 V# S# |, T数据录入完毕,开始打印验证...
; F. y7 j0 C/ f4 k, z" l' k; Q& 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
$ \4 {  ]8 s6 m3 K) o+ _0 P( u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
, i4 ]3 @6 `* X* [: v% a2 w9 z
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:

微信图片_20210226154016.jpg 单链表

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
0 q; y; t/ b7 \$ c+ q7 Z# x$ D{* y( j1 S& r% W  Q% v( }
    unsigned long identifier;/ O* {3 G& v$ C! q8 e2 a
    char name[20];
, ?5 M, ?$ f' F7 u! H& y% j    struct Date date;
! Y# l& i& R( O$ O7 S- K$ h! r    unsigned int years;
+ }3 J8 E4 _; y, C. P    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
( |9 Z" _0 C% ]1 J{
0 k+ {2 l, e  n( Y5 ^5 w: {7 Z1 I; l    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)
6 l" q9 m& J* O    {
' r# |+ i% D/ Z; k& g7 n  }; r        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
    {
: f* Y% Z% a2 W. M        temp = *students;0 a" M$ v& W) G$ @/ P$ h+ u
        *students = info;
" p' B6 L2 b8 F        info->next = temp;
% V1 F+ C/ p5 {' i0 m4 i" H8 }    }2 l7 E/ Z- }* ?/ e1 q( `
    else
2 ]5 C# r  G9 U6 m# l; P% Z7 z0 z9 I! A    {
/ m* |7 T# ^2 ?; y5 P        *students = info;
) l& [9 y7 j' w2 z' A3 ?        info->next = NULL;. ^$ }: R) u/ G9 {; a3 ^; E
    }
$ ?! x& x0 D$ g* J8 `* r$ t) i}
3 x: r8 t( W& R% x# D
❝

由于students存放的是头指针,因此我们需要传入它的地址传递给函数,才能够改变它本身的值。而students本身又是一个指向Info结构体的指针,所以参数的类型应该就是struct Info**。

❞

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) `
{
) A8 s3 x6 w+ w  L9 R% m    struct Info* info;
8 X% }' S9 `7 y% {1 G2 z% G9 b    int count = 1;# m  L# K% F5 y7 U& O0 Y
    , Q: o0 d# c) f7 n5 _/ p+ _
    info = students;
+ o7 W4 s# Z0 }2 y. K6 n4 Q    while (book != NULL)
/ B) {3 D* z  m; ~    {
7 f6 Q& Y. `' b8 s$ I9 v0 }2 p        printf("Student%d:\n", count);0 g/ H: `3 H, \$ A
        printf("姓名:%s\n", info->name);
# Q3 c  [/ ?/ J; ^2 s9 m2 o        printf("学号:%d\n", info->identifier);! F  _8 u2 r5 w3 c+ V4 a
        info = info->next;
& k: ?( R6 ~  M" X/ q, r        count++;0 {/ r5 t: n4 A) p
    }; @; j3 ]" s, T
}
. Q; Z( {4 C, 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;
1 V$ Y) m/ E8 e- H8 t# D- {  D5 @8 W   
, k1 v2 _1 N5 @7 y    while (*students != NULL)
% Y! I' d0 R: b6 v7 \7 a3 t* [: N    {3 @6 K% O2 }+ f, Z5 Z
        temp = *students;
4 F$ c' Z# |' e        *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)
& `" A! h0 ]7 v6 A+ [{; D- I+ |% l+ c# F- p. Q
    struct Info* info, *temp;
: I1 o$ j* }: B% g+ d3 o    info = (struct Info*)malloc(sizeof(struct Info));
" m. U8 v. S$ n; m2 ]5 U: L    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);
; ^* L& R4 s" ]# Z$ m: \. D    }0 V6 }0 c* j2 X
    : o0 d! d% G' F) X. X- P
    getInput(info);* p8 x) P* ~2 g5 @3 G
   
1 j9 j/ W6 w& i8 i0 f! Q; |$ j5 N    if (*students != NULL)4 y$ ^  ?: A& F% P' J
    {
  v( |2 x" q2 Q5 `9 Z        temp = *students;
% g- B4 }/ q4 o! b) H- L        *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)
& l) i6 J) e( l$ d        {
; c" ?+ r2 _6 L: a. {  Z* z            temp = temp->next;
9 D* e/ H6 L8 p, R        }5 {5 H4 F& d8 O' S; r: S! C% O
        //插入数据
, Q5 J5 J& b; R3 E" L/ J  P0 h, ?        temp->next = info;6 [# F7 X; ^8 Z: N, _# {
        info->next = temp;2 a/ c# E8 i. o1 B: e  w* d9 b& h
    }
8 A0 v3 o4 q( R( ?$ p4 f% B    else0 ?' a7 c  z+ K0 w1 l
    {
  h4 H" o8 _' M- X" [        *students = info;5 b: L5 B7 H1 d# v. _0 B8 t6 W5 C
        info->next = NULL;
3 B. J/ `$ E  D9 u# d    }! f+ e% M! x; j8 s5 p% x, w
}
! s  v  @/ Z# f2 M# `

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)
8 U  [" D& B3 Y0 E{
, H- V% J# Y9 m5 i3 {% T    struct Info* info, *temp;
) ^( U& x4 |$ z    static struct Info* tail;//设置静态指针
( }9 U6 D" E0 F) X, n. x. w    info = (struct Info*)malloc(sizeof(struct Info));
+ L6 Q/ X9 {! h) Z& u# {    if (info == NULL)
0 Q' {( w, M" g  i    {
, V  a3 C0 ?# L  O        printf("内存分配失败!\n");4 b/ j5 N; \! q' D0 e
        exit(1);- t0 d! [7 b4 y3 N+ ~. T
    }
( _0 z& [6 u8 g    ( c: x9 |+ L! U0 }1 g# F
    getInput(info);
, a( B" y1 a3 |6 Z5 f" Y. \3 n    . k' u. T: b; z
    if (*students != NULL)
7 |0 w1 a0 x& A" b- x: Z& A$ G! Y    {
7 |+ n* s1 ]+ ]2 |) c        tail->next = info;% k* d6 i6 P0 X! a. a0 ^% n: R
        info->next = NULL;
& y% M9 s7 R- j- k8 p9 S    }
7 y5 T( o% F4 _    else  u7 a$ }3 D1 j' n3 M4 C3 Z
    {
% ?1 C7 X& C& B& N2 G; {. f        *students = info;
$ z6 Z  J* M1 I1 b% [        info->next = NULL;
* x" x/ V+ k0 D    }
! [6 ?8 i. O9 n( V5 R; Q8 F}
' J  s, b5 [+ q9 @$ s+ m1 N$ N
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)
$ O' {5 @% u- V3 y- I% J{9 X. {3 E# N# G7 A4 j7 V
    struct Info* info;
8 F. @$ M+ Z, R3 a7 J    info = students;, F4 e. ?# ?9 \8 q8 r) o. m
    while (info != NULL)
7 e  c- F( c% B' W0 f! C, P, Q/ i    {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
        }
0 y6 i* T; [1 }) F        info = info->next;  }2 E" }2 H6 a; F: \+ p
    }
; W2 z3 T# Z5 ~4 r# J  ?    ) m% D& k3 X- V
    return book;
, o- [& i( C( H5 Q7 t% [- U};4 V3 _  I5 y4 T( x" P6 d+ Y  `5 p

1 X7 X- [! w" ~4 s) F+ Xvoid printInfo(struct Info* info)
$ A/ I9 d8 N! ?, x8 D* @; O! ^{
/ X( D7 x, d) C  H* _2 j. M* I    ...: 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);
1 F- k" p* {) w    info = searchInfo(students, input);
% D0 d( ?# {$ t6 O: o$ A5 o  T    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
    }
/ }+ s. U7 K5 S7 e+ k7 l0 N3 k# }    else8 c8 j  j, G. D  r' K3 V* i: I
    {% T1 {/ O5 ~! I2 g" B
        do
' e) u& N6 I: [& c' {$ P2 o3 p        {
* G0 F/ c% U+ o            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);
$ \9 p. b3 m; s/ J: f& G! V6 ?0 Y    }
- W4 d2 S0 a; r) s, |- s    1 ~5 q  B. ?! S6 C8 w# a
    releaseInfo(...);
! ^0 h$ x: w' u2 \    return 0;
) w0 c' ~( s5 x8 |' [6 W}
3 H/ B, ~, j0 F& b, g% Z: [9 S1 z# H- B
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
8 o2 m7 ~) _* C0 M% e8 C- X6 E1 i" t{
( d' u3 ^4 V9 B! S    int value;, @( N* |7 [2 M& B6 L! w' F1 s! J9 P
    struct Node* next;  G( T( q2 i4 P& j
};
% T! e7 L9 W/ Y
  j+ w% t; u2 ~5 bvoid insNode(struct Node** head, int value)
; d  l5 S& ~9 S3 i* f1 M{
( v. ^  B( v3 X. \5 c    struct Node* pre;
( A% Z5 e; m, [, R- @  n    struct Node* cur;
, a( X9 _7 L* l5 Z' C5 `    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;
/ H- {/ I/ [; d% p6 z
" ^1 z- u" A& Q* Q+ ?" d) j! L. w    while (cur != NULL && cur->value < value)
; [& L  k8 T; E4 e+ \- d    {
! X$ b% i  q0 @2 P        pre = cur;
# {4 ]& t4 T8 R3 k: O" x) o        cur = cur->next;
6 _  u5 h. r# ]. {- z    }
( i6 i  j  J! C; S" t
2 e- k4 Q0 e6 @7 G* s# w    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
    {
* {, I$ |$ T8 l3 }* i        printf("内存分配失败!\n");5 E5 o6 I+ q: r2 V/ ]0 H
        exit(1);
( |3 C. D% ~0 h7 K4 [' A2 q3 t    }8 G7 Z6 Z0 o5 r5 x7 G! ~
    New->value = value;
4 v, c) Y; m! d1 s: D/ \9 @* N    New->next = cur;5 ~7 P+ |) B3 c! j5 k" @

. o) @& V! f' a0 |  n8 J    if (pre == NULL)
% M. z+ y& n% b' m/ W; a    {& C) S3 S  Q2 b# X5 }; l2 F5 s
        *head = New;9 f2 d2 H2 |1 w2 f9 f2 r
    }
) s/ F" {* S# r% x" F/ T; v    else' t: {  ?. E5 v
    {
: c$ _: B! q( m* x        pre->next = New;4 P: J+ f& I, s6 \8 Q5 f
    }0 z4 [: ]/ F/ ~. L
}
* e2 w' N' Y9 r. D- p; o& D
& x* b' u0 a1 `/ |! E1 Wvoid printNode(struct Node* head)
' Z2 S+ t% P+ p5 V{
% u! p2 ~5 o0 `' g* a) B' \* P    struct Node* cur;9 t( w1 S" ^6 f% C8 |

7 C1 g2 Q) A+ V; ~    cur = head;+ P* ^5 Y0 Y: U# _+ ~& V- }7 y4 y
    while (cur != NULL)
! I! x1 Z. c0 e9 N& v! @; o% o6 n    {
; e9 L0 s2 d. ?) W        printf("%d ", cur->value);
3 ^. M- ~7 U9 u2 B! L# C/ r        cur = cur->next;
9 u8 Y5 q" o9 |* e" L) r- r    }% K# c  H$ L2 K" i. w
    putchar('\n');
3 ]6 t: m3 y1 n- Y/ [3 {}
0 ?' |2 ?. ?3 H- ^) I- Q" 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;
4 H4 {8 G# [0 d9 _$ B1 a: _
& J  A! Z5 J7 y3 C4 Q& s4 n    printf("开始插入整数...\n");5 |7 W0 |" M+ V# S' W; v
    while (1)
* x( K/ V6 o% i0 l; N! Q& S    {, 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)
" Z" b) w0 }2 F; ?1 Z5 K# j        {
  {: g: E5 S1 o+ g            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);
, p7 l+ n* P+ G; U. ^' o% b3 W/ U    }
7 {9 q7 ^! s$ O4 a4 m" U+ s* `  P! @. P! Y! y3 ~
    return 0;9 X0 @" y; F7 k/ q
}
# C0 Z" Y- N- P5 p+ ^

运行结果如下:

//Consequence 03/ R4 r* {* n4 r% z& H1 r
开始插入整数...
, C3 J! p+ d& V6 y0 |/ C请输入一个整数,输入-1表示结束:4/ d1 ~, j$ p% f" }% w
4
$ ]7 _; d& J3 f- T1 L' i8 k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
4 }0 t7 E+ v$ b2 h) J( v& k8 [7 C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
2 x) S' {9 X: c9 K2 O2 V" \, b6 ~请输入一个整数,输入-1表示结束:2
7 `; @7 K  ~9 q* t: X2 3 4 5 6
2 ?' h& Y& t1 b4 l3 |( ~& m) n  @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
+ `/ g. \8 S: `: b, _1 2 3 4 5 5 6 7
5 `/ N. D( v4 H) s, q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  \. O
void delNode(struct Node** head, int value)
, G. l, D3 o- R, P! J3 b{
5 ]/ R5 r- R0 [    struct Node* pre;
& q4 r( k3 o+ A3 \+ K9 o    struct Node* cur;/ g& T- A6 E! {
   
+ t2 {$ r+ K8 ?0 W6 C  @" Z    cur = *head;' p" j% [2 U9 ~; f' s5 N
    pre = NULL;
  C; ]$ q3 f2 l+ ^: y* G9 L    while (cur != NULL && cur->value != value)
. ^% B) z4 H- x3 G; s    {' l+ |0 m& {6 V' O
        pre = cur;$ L3 v+ L8 L8 @! z! o- q0 s
        cur = cur->next;
( m3 B- h% |) d- a5 s! f; W    }
& f7 K9 p5 w8 u& ^) r6 X) `9 w$ @$ q    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& ^
    }
+ _8 }1 s) ^( N( U5 Z% I  ~    else
, Z8 p+ F# K! L; C    {$ {9 R2 ?- T' O* e( C& @/ t6 @
        if (pre == NULL)) h; Y7 n; l( G
        {9 S* F% ?8 ^! J  \
            *head = cur->next;
- S3 M- S7 B0 r% c2 J% d# `        }
) a) H, g) m$ B! d        else
% i+ q- u2 g: b( f8 E  }0 p0 ^! u2 S        {" l% y0 D0 D( t1 M
            pre->next = cur->next;* n, k8 g# |: ?* X- E" f# p
        }
: G  L' d  l- @- T$ K; y4 ]1 A) s# H2 y        free(cur);7 B7 `% N/ I! l/ B. Z) G5 }, j
    }5 j6 W  i9 b; e1 z) `1 Q
}
7 I" V0 @% m* u
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
: o8 d4 X5 n  x! x#include <stdio.h>
- |$ z+ r  U: e( D# f  l#include <stdlib.h>. p* @- q' K# c& R
#include <string.h>
3 I/ h9 S: ?, o7 H) G" 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);
1 X- l5 u  S7 f1 S% t8 dvoid addPerson(struct Person** contects);$ F  ~6 E; g1 h- V( _1 `; e( j
void changePerson(struct Person* contacts);
) S, R: I: v$ |" X, zvoid delPerson(struct Person** contacts);
7 a# @2 m' Z1 H  {" Qstruct 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+ _
{
7 r+ r  `# A; O0 Z; U 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
}
8 u9 j* u9 o" ]% i0 Q3 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;
% o6 X& H& w0 e/ w4 ^! @ struct Person* temp;8 S; l$ t0 {/ O$ E: [
, ]7 u1 l6 s/ m8 w0 S
person = (struct Person*)malloc(sizeof(struct Person));
( @3 w' b5 E+ z% m+ f& ` 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

" |7 T7 ]1 y* }% @5 l //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;
8 x5 S' O0 s& H7 B' _6 H8 h  *contacts = person;
6 |6 c+ ^3 |0 z, [# w  person->next = temp;& x" K. p8 a5 m( Z- U7 v
}
6 ?# D; m: a/ H' D+ l else. k  ?4 {9 T$ i& n* Q8 @
{, x. G) e& w% s' Y( k3 N7 w
  *contacts = person;
8 z5 C9 v8 I$ T  person->next = NULL;
! P1 G) j- R5 x }
: V% D8 i3 |/ v: i% D}
- Q0 A$ V! O  u; z; S' h4 Y; o: g" v9 W, }
void printPerson(struct Person* person)4 b$ N2 O$ p5 k" a
{
6 t8 f1 [& F2 W( Q3 u* F" T 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

$ _0 x6 D/ X4 o& B- R4 o  tstruct Person* findPerson(struct Person* contacts)
8 r0 [3 E" p7 ?- Z# E, t3 }{9 Y" R5 R! o$ W: z1 v. I0 X
struct Person* current;
  R' [: D# b7 o  V; C4 v2 b0 t  ^ char input[40];3 A, N- j7 c* u3 b

5 g2 M9 Y6 `0 h  S printf("请输入联系人:");4 A3 ^8 e7 |* }! ?% o
scanf("%s", input);
/ r2 w' s. L7 T% n
; _8 T9 O- x9 ]- q" ~ current = contacts;
# M" T$ I$ h+ [2 F& W 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;
# v. {1 |0 v* x }
' p3 `/ v8 ^# ?+ o1 S: w
4 ^5 s3 v( G( ]; H# [ return current;5 |  X" ~0 u; N" s' n+ a! w: f
}
; o0 O$ G" O( @1 O( |: W) s( }8 U( A! P* }3 y' q1 L+ _
void changePerson(struct Person* contacts)$ [, U8 m2 Y+ G  B
{
! w! L$ j$ f, T5 _7 X struct Person* person;$ q/ `- e. L( b4 x) t! f

% x/ A$ _8 O( W9 H/ L person = findPerson(contacts);
6 x( k1 U$ I, n; ?* w2 `8 q if (person == NULL)  ~9 Z+ Q4 D' l+ U
{* g0 J5 W$ q; t& I* R
  printf("找不到联系人!\n");
# _- K# J- O( S& p }
) N: a' b, G. G- t5 C else
7 f& C  \# L7 t5 n {
1 Y" p7 o$ k2 _- B; F* m  printf("请输入联系电话:");
; d8 E- N2 E; R; w; e# f  scanf("%s", person->phone);
3 e% z1 p8 V3 l$ i9 | }
; e3 |2 F4 p$ I& ~}) 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;
/ l6 I# Q9 o0 m" o
. U2 e) d* c  {+ M //先找到待删除的节点的指针
' M& U8 E8 y- b person = findPerson(*contacts);
4 t( v- O( }' R if (person == NULL)9 G0 I+ e+ R$ u
{
- B/ X( Q8 ^2 Q" |  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;
4 w  W# v! x3 S3 M9 ?  previous = NULL;
8 _, c2 A6 |8 `# \0 o- f. l0 O9 s6 |4 P4 m, B
  //将current定位到待删除的节点
) q) P- s. B( ^3 z5 ?  while (current != NULL && current != person)
8 l! C# d; V2 T( C4 B# w- w  {
6 Y/ S( Q+ K& b$ ]! G   previous = current;4 A6 v) s3 w# Y1 J1 E
   current = current->next;! _/ i1 D5 `1 g9 ^% i
  }
. G3 Y, J; X, ~! X1 |  H; ]$ Y9 A- t$ B
  if (previous == NULL)% y! F" o, L! p& P5 M
  {
" E( D! y1 U1 T' ^   //若待删除的是第一个节点
( y+ Y8 V$ p! N  d2 k   *contacts = current->next;" b( ^) U+ h8 }: U6 ~. w8 y
  }
. Z9 E; Q- E  _6 @, n; P# M' M  else
: s% p( o3 ?* j' [  {+ 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
  }
! t, O5 K+ G0 m8 I7 K5 q
) ~1 `% r* l3 ]- r& ~. L# c/ W' X  free(person);//将内存空间释放
# y- N' `' ~8 F1 [, i( }1 t: l+ k }
; |1 Y$ [* f/ z! G}- 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;
" V" K! ~: Q: I) r1 \ 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
}
6 m; v* B; z. z}4 b' h$ E$ A& S  n& S# s+ I0 j

5 m! W5 |  A4 Svoid releaseContacts(struct Person** contacts)
8 x) b# z3 _* P2 B& G9 |{
: s7 j' }2 e% S5 V struct Person* temp;
( ?$ z3 a3 Q" j3 S7 A  `- V; v8 J: p0 O3 E
while (*contacts != NULL)6 W% V8 Q" b* T. x1 h' [' r  `
{
" D* Y1 S8 Z7 u! n  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
}
) q3 E9 k- O' T+ p}
$ N* X7 M' |4 q* P- B* t0 r4 v0 j; w1 q- g0 Q0 R% P, @
int main(void)
% B8 x; C" ?$ i# Q{
: n) U7 ?( n# ` int code;5 e: C% y1 R! \/ F1 v% w9 n
struct Person* contacts = NULL;
' M, x3 M2 |# w$ ]! {/ c struct Person* person;" Q8 D, ?" y( Y9 f0 ^0 p+ @

: Z' A. t/ G$ {) ^$ ? 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");
1 I! q9 o0 _2 u3 K 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");
  [5 }- X1 r- c) c# W
. H- A! J# x, R) r while (1)4 Z- U& ?  V5 W! |
{
( q5 h& S' W' s% p, z  C; y  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)
% w/ s" x* M) t+ l) ]  {/ B+ f7 G# m. l! g) p
  case 1:addPerson(&contacts); break;) S  H( u1 O5 z; `( }; T, x
  case 2:person = findPerson(contacts);
! b$ m. C& e! V6 R5 d; @/ E8 F   if (person == NULL)
( W& s) Q8 [0 p: @7 ~1 W   {# {' 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
; L# y, ?6 }  [0 o8 ?5 ~   {+ c) K5 s: Y* {6 t1 h4 u# ?& l; |  _
    printPerson(person);
' B  r& J% Y+ g& z3 g   }* W0 x1 z- Q  j
   break;: V% @# w  v" m# r& r" z
  case 3:changePerson(contacts); break;
$ a# a4 D9 L$ [2 c; n  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
  }
' Q/ e1 R1 U$ | }
1 V+ K8 M6 F" O) w6 T! z/ ]/ 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);
( J  G3 F" M3 G& u! ~) u4 X5 V  m0 C' }3 O4 y
return 0;7 _) \% T" s9 M$ G

$ ~- V3 @8 l" b# I7 u! i# Y}
/ |0 W5 K$ R! e

运行结果如下:

//Consequence 04 V1
/ c; m4 i: C6 ]' }& A| 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 ---|
& _& ]6 t) q& A: f# W; Z9 O' ||--- 3:更改现有联系人 ---|/ l! t( y4 ]: |- z$ }
|--- 4:删除现有联系人 ---|
* @# C" R- s" g( K2 O! R2 G|--- 5:显示当前通讯录 ---|
$ i* i/ R6 B. O% |/ D) e|--- 6:退出通讯录程序 ---|( h% j$ M* m- p8 t/ K

) A' C; e: G8 e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
6 m* K4 c8 D% F9 W" }+ 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
2 d9 l3 J  |# c7 A# v; X请输入电话:0101112' S0 B' \& x$ s8 S7 I

3 D. N: g$ W8 h3 f& T请输入指令代码:1
8 v% k4 Q' J7 k1 c  y3 c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
) t  o1 e; x: u$ K7 r7 b联系人:HarrisWilde
) d4 {7 W+ `1 r6 H: I电话:0101111
: ]/ ~/ m0 N3 F* o  r, A$ T3 k) h9 ~0 r% i+ U4 H; P: x
请输入指令代码:2
4 j7 F5 ]/ p1 ]# y. d请输入联系人:Mike
4 R, J: k6 [- j; d8 b2 v3 r9 {  A找不到该联系人!
$ F" g( W# N# H; 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
# n6 h, y0 {- o8 {电话:0101113
5 m4 }( H: K9 ]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
. y! i) V0 J! P, p" A+ Y电话:0101111
) e7 `2 F4 l' l
6 k9 A% F  P% z3 `1 n& `请输入指令代码:3
2 S& [( B/ W( d5 @6 ^请输入联系人:HarrisWilde
; ^8 H. [; C* ]& O# J0 f! X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
# }+ V. U  n4 ^/ g$ c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
; e7 N# V, g9 @  U( C电话:0101112
* _2 F) _' V0 w" N! S  M. Y' r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

/ O; u% p; w- n& E- O请输入指令代码:6
$ g( s9 a* p5 |

下面加入内存池:

//Example 04 V24 e! ^8 k1 M3 I% n5 A
#include <stdio.h>
. ]2 p7 Z3 \. M5 Z  n#include <stdlib.h>2 a. ]% g, e( C- f( a) Z3 I
#include <string.h>
  u0 d/ T* S) g3 e! ^4 d
5 y2 o/ D+ u6 i3 {: F( Y, Q#define MAX 1024  e  J& \" j. p' U3 e2 ?( H

( Z8 t+ w* t) d/ F+ Ustruct Person
* i4 Y6 k0 a" R6 \4 V2 a{
% j* e* r' x  t4 H+ k char name[40];5 \( i, g/ W- J. H! ~0 k
char phone[20];
! q$ ]( T! C1 p struct Person* next;
8 d" s2 ^% Q( t) A. p' B};
/ v* Q2 ?, e1 b5 w0 Y3 h/ {2 E" [! f/ a) y2 ~
struct Person* pool = NULL;! D$ V  M9 d9 A* u9 \6 L
int count;
' o4 E0 t. I% G% g; P; |( w& O
$ M8 v. e; Z1 s  ^- ^9 cvoid getInput(struct Person* person);
' J. T% i. m& f6 f7 {void printPerson(struct Person* person);: i; O  F* A, v7 X9 \5 c' v1 U
void addPerson(struct Person** contects);
+ D0 ^7 n1 A5 E! h0 n7 F  avoid changePerson(struct Person* contacts);2 D/ h$ T0 t- T: S
void delPerson(struct Person** contacts);
3 U" y! _; L' N$ V' A) I% U- \% F, S# istruct Person* findPerson(struct Person* contacts);
, }+ y! a$ M0 Yvoid displayContacts(struct Person* contacts);
* N, ^  P" G, h. Xvoid 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);
1 E/ F3 k' G/ S6 D& F5 r, G* @}
+ G4 w, W8 O  r6 b# 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;
* f; H- G- b! J+ Z0 |
0 ^4 k" @: C# ~# w" H* J //如果内存池不是空的,那么首先从里面获取空间
  B) E5 r$ X3 h' \( |2 b* O6 A 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;
5 J8 T7 E; T, ^0 d; X. T  pool = pool->next;* F3 O8 ^5 `. _8 p' Y
  count--;
' I4 V/ Y2 W- x* A+ R  y9 h }; 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
6 O$ H5 N/ ]3 H2 p6 Z {
" [. X" s4 w' ?3 u1 v+ {  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");
. q( v7 ]6 ?6 u/ Y9 Q   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

0 _( M. m3 b! w3 M8 r getInput(person);" c5 A5 r6 \  x+ c* [

+ m) T3 S1 q. f) X+ @. W //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
{
+ K- q6 n# q5 q! @5 f" l4 n- u+ Z  temp = *contacts;
7 Q1 e' G- |+ z( h% J$ [  *contacts = person;
3 ?9 m# y$ S1 ^1 r: J  person->next = temp;/ E1 w4 v2 p  Z% B  R* i& k2 J) h2 |
}
3 h4 q3 u; E5 b, u% Q/ Z1 q* I else2 a0 r4 a: O: R3 [3 [
{
! f, H3 N' L3 Y: Y/ R, P6 w. ^  *contacts = person;
! a/ F! p+ ?9 y+ N- C  person->next = NULL;! X0 p3 e) b$ i* |$ M# H
}, D& [$ q' M9 V& ~6 F. w
}' t# J$ ?, k; R" E- T

) A) ~8 q9 G" [7 d: W2 @void printPerson(struct Person* person)  |7 s9 Z& S) P- Q# c4 z
{
  V/ y' [: w- S: k) |; m% b printf("联系人:%s\n", person->name);
$ z4 {  Q. J" `" ^ printf("电话:%s\n", person->phone);
; t, ]$ r& h" B}3 _) B* Y0 \& O5 x' L0 G
9 z9 A7 W6 Y: m
struct Person* findPerson(struct Person* contacts)4 b9 \* _/ v3 {; B5 A
{
3 d2 U, @! C+ O" @! [" [ struct Person* current;! F' {$ A5 |, K6 _# Y' c
char input[40];
. q: g. ^: P$ c% j0 m# T2 }: L9 M- f5 N5 ]/ j( F0 a
printf("请输入联系人:");
  y: K" o7 i/ K- v1 s scanf("%s", input);
* {1 E, s2 Z. ~9 P' L7 m: W; a# \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
{
  A  W5 Y+ x! }- s6 F7 [! I+ T+ s/ |  current = current->next;
( N6 S) T5 j7 B5 d" e- @ }& R- S; ~+ O$ z4 o  I& M- Y) b
2 K6 h4 |! K) {, f
return current;
6 o, T1 B8 W( D/ U}
+ b, R1 Q% O8 c+ R
1 t3 T. j% o3 k, _$ r( F1 ^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
8 O3 J- B/ G0 C* Y( }% g6 X {, |# u. l! Q; y5 i" C, R/ l
  printf("请输入联系电话:");
: m7 H0 o' X; a0 V$ d  scanf("%s", person->phone);
/ I8 i/ A; W3 c }( `# k" _, m3 r* y( z1 {
}
8 a( A8 V! M* {- E, K& p4 `# a& B; E9 c* x8 P
void delPerson(struct Person** contacts)! \% f0 F7 `: l3 z. `% G/ i4 S8 I6 d
{
+ t: G! d1 l9 V* n9 S2 P. X 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;
8 d9 G. F, e" H {$ W/ e) S6 _" Q( Z
8 b% `% U3 \: a! P
};
/ d3 L5 D  b1 u" G4 |+ E# `# J( f
  z  I2 p! c1 T7 E //先找到待删除的节点的指针
% A' I( r$ J$ ^# v7 f% B person = findPerson(*contacts);
" i, l# U$ l! [1 X0 c7 }- F/ I8 O: u if (person == NULL). ^8 ]6 Q4 j9 O0 a% W7 \
{
, v+ ?2 @, w8 O" F) p  printf("找不到该联系人!\n");
7 X2 c$ |+ X+ j$ ]. f( B9 l& r% H8 _ }2 ^% Q" ?7 _0 k/ `, x5 P# z
else: F1 j% b  h- D
{
  |" b% E' F% C! B$ U; Z  current = *contacts;* I% Q4 k' `8 g" ]
  previous = NULL;
4 i( m# y$ O; k7 n
/ \7 q% S6 L$ e/ X6 o# n* H  //将current定位到待删除的节点
% D( @, n) C. Y8 I1 J0 }  while (current != NULL && current != person)( p+ G7 U2 X& Q( `$ ^  L
  {; y: a, p' g& m. V
   previous = current;
. C1 w; [! t. ?5 l   current = current->next;
, Q: b- q: d& _& }  }
( C+ W  w! a( i: q1 s4 Z. f
$ n% G3 L% G1 W& }/ y* e# b  if (previous == NULL)
4 o, J( ?( O9 z) M  _" O  {
* c& T/ Y% r2 T9 k- m+ h" _- {* B   //若待删除的是第一个节点
3 H: g5 \8 H4 a% q3 k& C+ c, }' E   *contacts = current->next;1 B/ H% ~7 B. J' p( @( q0 k
  }
; w6 p+ g$ |( r' }  else! B% @% K4 v. w% S- r# c
  {
3 Z3 Y4 r/ B0 u; ?6 ^   //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

6 T* w+ `$ N* _$ `: k& y/ Q0 b  //判断内存池中有没有空位
! ?. j# ^3 u9 q% t6 ]+ F  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
- K1 d( g) E9 W' @. d& B6 A   if (pool != NULL)
( v3 N3 ~! k0 ?) Z# f   {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;
! r- V. S$ ?7 }9 ]* {" ^8 l9 [! j# a   }
  A; w+ {) [$ ^6 J+ J  K   else
7 ], J3 E) Q0 b! R3 N& F6 n8 u   {: R4 b( i6 h* x, k6 k" j
    pool = person;
. A; K- y4 S  p% {' a% s. Q' S    person->next = NULL;
0 Y6 @  }- H/ k   }
1 R( D$ u9 C4 G" p6 c2 Z9 A   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
: B( Q! C& u! k$ S" c1 K& W7 z  else
- k; Y8 ]% m5 E6 O" v1 h! D  {  b  k# P8 o. L! Z! |
   free(person);//将内存空间释放" ?6 a3 {" `, j8 t4 v
  }
+ R1 H- E" I. y7 m. W }  d9 ?/ `3 \7 B; X8 l* A
}
/ h- L3 F- o4 M; x0 d# U
/ @, _3 K" i4 ^void displayContacts(struct Person* contacts)& c8 Q5 O) R* @9 r3 v# G  L5 q
{
- \0 v  J( s; G4 a' t" u struct Person* current;
! p6 h& b8 h) E  C3 l! e2 p& I# u' q& m
current = contacts;+ U+ I# p. x; T5 ?- H
while (current != NULL)
# ^  l6 l( M5 H" b {. ]1 T$ z/ |7 ?  ~6 [+ }& _
  printPerson(current);1 i" `. ?! p0 l3 O5 ?
  current = current->next;* R( T+ e) P- S8 e7 t
}
1 {/ _+ ^4 N; ]& A}/ Q- Y. I' b$ T0 A

% R% y" y5 G0 `" ~0 k/ Y6 uvoid 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
{
& m2 M5 x. T' A" O  temp = *contacts;
1 D- R9 N' Q. S% C+ U, _  *contacts = (*contacts)->next;( q4 r9 X* l, |  \8 G% v
  free(temp);
7 ?% O3 Y, u' [8 I7 @1 m) E }
4 ?, j7 J0 U2 K4 {: i" E) h}
1 x8 H* n; H' B5 g& ~; C, I' u( {" s
. Y- C" T! i4 `# v7 r8 X# A1 Pvoid releasePool(void)) b- b# E& A# w# g4 F
{
1 X$ j+ }1 r0 W# d. Y$ g! ` struct Person* temp;
( b2 M6 G/ X( _1 Q while (pool != NULL)- _) t  s) t) l
{
7 @5 x1 s; x' X% t  temp = pool;
3 T$ b9 N% [- l- u/ j+ j2 c0 R1 j  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
}
$ V3 H: N# |- g; u* n. f5 L8 S+ a) P3 D: U
int main(void)" G+ i) R. ?# ?% F" c
{* {4 `& L4 I# f8 x& r
int code;
1 m$ N% m) s' a struct Person* contacts = NULL;
* m. {: T- a3 G% l, b$ I struct Person* person;
+ Y, j- t" O6 x, Q' x, Q6 H6 G/ H/ c0 \8 Q
printf("| 欢迎使用通讯录管理程序 |\n");
4 i, u" u) g0 t5 u5 I! o$ T printf("|--- 1:插入新的联系人 ---|\n");
! M) B" y( X+ V 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");
( B' d! {" i6 c% e) }+ V0 h  Z3 P+ r* r! \1 x4 s& j
while (1)
+ w7 r; j# K; d7 f, D& k {
- o: U8 i! Q% |, u6 j. P) }  printf("\n请输入指令代码:");0 v9 i# X1 Q3 |. _  N5 L
  scanf("%d", &code);
/ w2 r# Q$ V' q" |% ?2 x' x  switch (code)
4 w- ?  N) E; z: S- H; s  {
4 j, s1 }. H9 F, e  case 1:addPerson(&contacts); break;: ~3 ^" t! k: G# A. b* H; Y
  case 2:person = findPerson(contacts);
- g" b" O3 Z+ b0 t   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");
# M0 j* W$ T% D   }
4 |8 x: Z/ c; Q6 s* T   else2 G. K3 c. a& W" Y* O7 V! ~
   {
( d8 [, B0 w6 p0 Q" n% ]    printPerson(person);
* R, }  g0 N, I6 U+ v  X   }
( a9 @9 ?: K- N7 I# A7 A   break;& y8 E, Q: g8 o7 \5 L$ J. X
  case 3:changePerson(contacts); break;
% t/ ?6 e, h9 E* I. {& G  case 4:delPerson(&contacts); break;
$ ?, P9 h! n* M( P' i  case 5:displayContacts(contacts); break;
8 c' l2 B" L! c! w4 P  case 6:goto END;' J: v- [+ Z; N* F) X$ S& L
  }( o4 H* r' o/ W, j2 `
}
3 r" k; Y% n3 Z4 ^2 G1 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

6 c: {- A! O; x* v% 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/ R
float i, j, k;; M. C$ I9 ~. W# Q

而FORTRAN语言是这样的:

integer :: a, b, c;
$ j; v2 v8 [: W& p5 @+ Rreal :: 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;
/ Q; V$ W- r( o. x& ytypedef float real;' [, S4 B6 S, d  m6 T# I
) a7 Z; {! K' T' ^$ \, ~/ m( S
integer a, b, c;
" h5 w  Y2 |, F1 d) B  }" creal i, j, k;
1 p5 r+ b% l, P8 `0 m/ p0 k: M
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
{
, i5 T. |* D+ J7 {9 p% n' J' N8 S    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
    ...
5 P( M6 \6 Q/ w7 Q" O6 u* W}( 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 ^
{
9 K  D3 i- c8 I+ T3 H    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;
! ]3 A" g! ]: F7 x+ B0 t7 _
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];
  u# e! q  d$ k- _- T4 `

这样就可以把很复杂的声明变得很简单:

PTR_TO_ARRAY a = &array;
5 a  U: p7 X0 d' E' V1 t

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;
' ?: r$ Q7 S* c% l    成员2;
, @. z6 X5 s' l9 |0 z/ p    成员3;
# ]. m  J0 a% g3 U" f};
6 z, ?$ a% \5 @5 N; ]

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
% Z9 n+ ~2 K+ {. W' g( M# }/ o( m! D#include <stdio.h># m& f% _0 O* U6 o
#include <string.h>
1 i( z$ K. z9 Y+ O. }5 C5 _# F' @5 \+ ?
union Test
" V; z8 x* l- r" m{: _' ]2 e) ^2 j: v( P6 X0 v
int i;
! Q. d: e4 Y8 m, U& G7 k 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)
7 y* M; T7 e: M' [' s. C: X{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;
# [4 N; E1 ]6 c" b$ J test.pi = 3.14;
' K& \- j- D$ O+ L, _. k) @5 C 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);
2 v" Z5 P! a+ d 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

' g/ y4 ^! @# C0 A+ H 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
8 B* K; f2 L- E$ g; F& Y" }4 gtest.pi: 3946574856045802736197446431383475413237648487838717723111623714247921409395495328582015991082102150186282825269379326297769425957893182570875995348588904500564659454087397032067072.008 N+ S7 r/ s- Q% v. S* v8 k4 m
test.str: TechZone
3 g6 m, b* R7 E$ w' q

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
1 t" r5 n( N( @1 ~" }{
$ c1 s; g/ l6 p! T! o5 ?3 M int i;
, k# t- r; z8 F; ]6 C& Q3 `1 w char ch;
4 s  R. R' z) V! t, ^4 d float f;
+ d8 B- E, U% [; r9 o& y/ x1 K+ L% G} a, b;
9 l  J% Q: `) `0 o' e5 G
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
# S, X+ F- a* _  P{; i4 m* k! I/ g/ p
    int i;, V5 `( V; w' x2 _, H
    char ch;8 L9 |: t, x2 ?1 i
    float f;
: S9 M6 H$ Q/ J' g};) x1 E. c% R. z0 j

, _+ z: l5 E2 G) ?& lunion data a = {520};        //初始化第一个成员
" T" c) g8 [$ G3 ~0 tunion 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
6 k6 n- C' R9 }6 A8 @#define THU 45 \. H# [! k5 L2 a, t
#define FRI 5
/ h4 }$ `- F2 S* [+ k' D#define SAT 6
, w5 {" Y% d: B3 Z  b: E- Z#define SUN 7
0 `8 |" c- j( J$ g

这样的写法有点费键盘。那么枚举就简单多了:

enum DAY
7 x! z9 P: r; w$ M# ~{/ x8 o. q) D6 c0 t( O$ K* O' T
      MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
7 ~! M6 S$ y+ c( i7 ~* g};
5 [  E  x# N5 b
❝

**注意:**第一个枚举成员的默认值为整型的 0,后续枚举成员的值在前一个成员上加 1。我们在这个实例中把第一个枚举成员的值定义为 1,第二个就为 2,以此类推。

❞

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>
, R, U" B; n% h5 ~% V  D# U#include <stdlib.h>
+ C$ j8 ~- X4 E- A, i
, X" f  j; O  B9 Y4 U) v8 vint main()
' y9 W; [! Z1 T2 H7 D6 s( [{/ }; ]! h1 R6 u: v- q. X
5 g2 d8 \2 U; E0 I
    enum color { red = 1, green, blue };
( U4 B  F  S( z
1 O( u$ x5 f* q8 f7 Q3 {0 M    enum  color favorite_color;* {( z& A+ F; U

7 o+ V4 }1 `6 r/ r# y# \    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

, P6 n) k" l( a    //输出结果5 n% u# a2 h) t, r5 `4 _
    switch (favorite_color)
8 C$ p) m, J1 i+ s7 s3 [    {' v& K8 ^8 V* C1 q7 y  y
    case red:
+ Z& i' u5 C1 z5 B        printf("你喜欢的颜色是红色");: g& a& G! [: \6 S) i1 o, ^
        break;
- ?* g0 J' U/ \& _5 X    case green:
6 Y, y* g9 L# S, L7 I        printf("你喜欢的颜色是绿色");
) c) i) g1 g0 `        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");
% B5 F; _4 \7 Y5 F        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
    }
! N1 |, l9 q8 f# r. r" b4 @! c, l$ d3 w8 d7 H8 n0 C
    return 0;5 @; }: ]* ]* L: C/ N: B
}
7 i$ E/ K1 D5 [% z

执行结果如下:

//Consequence 06
1 u. a4 l% Z5 I& X# R. h' _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 07
+ Z" {& u0 G/ _$ o( p  s3 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

: z6 C) T& U3 A' a8 G+ v8 ]' x5 V7 |int main()
  u. P2 M+ X; z8 G# ]& ^* L{, \& B. `: L" u( A- q' j2 J
    enum day
1 M& e& K$ h. r" h    {, 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,
/ }3 E9 x. p/ J5 M3 y8 h        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;
( N) n) k0 h4 ^* c" T, I
, [7 X4 k, N( n2 r4 e$ M    int a = 1;
, ]$ z  C5 N7 u6 v% m    enum day weekend;) u6 E9 k) F3 S! U% k
    weekend = (enum day) a;  //使用强制类型转换
3 W! d8 ~; X8 `* h- x: w$ }8 k    //weekend = a; //错误
2 l( ?8 a8 F7 R    printf("weekend:%d", weekend);
2 t" J$ v% R# W4 a    return 0;
0 K" Y8 p" F. v$ W' Q9 E}( U5 a, L5 I! ^" V# g7 z& _

运行结果如下:

//Consequence 07! b2 _2 x4 \9 S6 G/ m6 h8 x6 H
weekend: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
; |7 W5 j3 a5 C1 \( l0 p7 |" N- P7 q9 l#include <stdio.h>6 a( Q5 \( `# j7 |0 N
; @8 u* Q, }- Q! k( @6 s8 i& k
int main(void)
& I! b+ y& B- I* J  ?/ a{1 N0 A4 p4 l( }. Z8 Y' v5 a
struct Test
: k. x% Q) z; y; T* C {
2 y1 O/ b. n$ |. M, C. U( G% o  unsigned int a : 1;
$ T- {) |: J* Q; Q  I$ ]- a" f  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;
0 }" g9 k% q7 F2 M  Z 1 x0 \- u# _, u* Y0 D
test.a = 0;
( L8 u" A' F- D# y; z& P test.b = 1;
( B2 G; R8 |0 @3 L, @0 J2 ?( k' o test.c = 2;
/ C1 @& `; Z& X/ A8 Z0 {
6 G8 k$ k; e) r% f- D4 O, \# ^ 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 08
# t3 [* H+ x- Q9 k/ ka = 0, b = 1, c = 2
" U& g: c- H5 c$ M' y- p! bsize 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 V2
! f" Z' ~& v5 f! k% ^8 Ua = 0, b = 0, c = 2* [0 L& S5 [+ S/ ^( Y& z/ _6 g
size of test = 4
4 v. h8 E+ F) W: A" R# R9 m5 N

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
+ i9 |% p3 _: C9 k

位域成员也可以没有名称,只要给出类型和宽度即可:

struct Test
/ e# d2 o0 L# b{
6 R% O- p: n8 l0 `* n+ J    unsigned int x : 1;
! C% \$ U; }# }! {3 a    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
};
" w) q. Z6 V; D# t3 t

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。

❝

C语言的标准只说明unsigned int和signed int支持位域,然后C99增加了_Bool类型也支持位域,其他数据类型理论上是不支持的。不过大多数编译器在具体实现时都进行了扩展,额外支持了signed char、unsigned char以及枚举类型,所以如果对char类型的结构体成员使用位域,基本上也没什么问题。但如果考虑到程序的可移植性,就需要谨慎对待了。另外,由于内存的基本单位是字节,而位域只是字节的一部分,所以并不能对位域进行取地址运算。

❞

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
赞 收藏 1 评论0 发布时间:2021-2-26 15:41

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