11	結構體與共用體	1
11.1	定義一個結構的一般形式	1
11.2	結構類型變量的說明	2
11.3	結構變量成員的表示方法	4
11.4	結構變量的賦值	4
11.5	結構變量的初始化	5
11.6	結構數組的定義	5
11.7	結構指針變量的說明和使用	7
11.7.1	指向結構變量的指針	7
11.7.2	指向結構數組的指針	9
11.7.3	結構指針變量作函數參數	10
11.8	動態存儲分配	11
11.9	鏈表的概念	12
11.10	枚舉類型	14
11.10.1	枚舉類型的定義和枚舉變量的說明	14
11.10.2	枚舉類型變量的賦值和使用	15
11.11	類型定義符typedef	16
11	結構體與共用體
11.1	定義一個結構的一般形式
    在實際問題中，一組數據往往具有不同的數據類型。例如，在學生登記表中，姓名應為字符型；學號可為整型或字符型；年齡應為整型；性別應為字符型；成績可為整型或實型。 顯然不能用一個數組來存放這一組數據。因為數組中各元素的類型和長度都必須一致，以便于編譯系統處理。為了解決這個問題，Ｃ語言中給出了另一種構造數據類型——“結構（structure）”或叫“結構體”。 它相當于其它高級語言中的記錄。“結構”是一種構造類型，它是由若干“成員”組成的。每一個成員可以是一個基本數據類型或者又是一個構造類型。結構既是一種“構造”而成的數據類型，那么在說明和使用之前必須先定義它，也就是構造它。如同在說明和調用函數之前要先定義函數一樣。
定義一個結構的一般形式為：
struct 結構名
    {成員表列};
成員表列由若干個成員組成，每個成員都是該結構的一個組成部分。對每個成員也必須作類型說明，其形式為：
    類型說明符 成員名;
成員名的命名應符合標識符的書寫規定。例如：
    struct stu
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
};
在這個結構定義中，結構名為stu，該結構由4個成員組成。第一個成員為num，整型變量；第二個成員為name，字符數組；第三個成員為sex，字符變量；第四個成員為score，實型變量。應注意在括號后的分號是不可少的。結構定義之后，即可進行變量說明。凡說明為結構stu的變量都由上述4個成員組成。由此可見， 結構是一種復雜的數據類型，是數目固定，類型不同的若干有序變量的集合。
11.2	結構類型變量的說明
說明結構變量有以下三種方法。以上面定義的stu為例來加以說明。
1.	先定義結構，再說明結構變量。
如：
struct stu
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
    };
    struct stu boy1,boy2;
說明了兩個變量boy1和boy2為stu結構類型。也可以用宏定義使一個符號常量來表示一個結構類型。
例如：
#define STU struct stu
STU
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
    };
STU boy1,boy2;
2.	在定義結構類型的同時說明結構變量。
例如：
struct stu
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
}boy1,boy2;
這種形式的說明的一般形式為：
struct 結構名
    {
成員表列
}變量名表列;
3.	直接說明結構變量。
例如：
struct
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
}boy1,boy2;
這種形式的說明的一般形式為：
struct
    {
成員表列
}變量名表列;
第三種方法與第二種方法的區別在于第三種方法中省去了結構名，而直接給出結構變量。三種方法中說明的boy1,boy2變量都具有下圖所示的結構。
 
說明了boy1,boy2變量為stu類型后，即可向這兩個變量中的各個成員賦值。在上述stu結構定義中，所有的成員都是基本數據類型或數組類型。
成員也可以又是一個結構，即構成了嵌套的結構。例如，下圖給出了另一個數據結構。
 
按圖可給出以下結構定義：
struct date
{
        int month;
        int day;
        int year;
    };
    struct{
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        struct date birthday;
        float score;
    }boy1,boy2;
首先定義一個結構date，由month(月)、day(日)、year(年) 三個成員組成。 在定義并說明變量 boy1 和 boy2 時，其中的成員birthday被說明為data結構類型。成員名可與程序中其它變量同名，互不干擾。
11.3	結構變量成員的表示方法
在程序中使用結構變量時，往往不把它作為一個整體來使用。在ANSI C中除了允許具有相同類型的結構變量相互賦值以外，一般對結構變量的使用，包括賦值、輸入、輸出、運算等都是通過結構變量的成員來實現的。
表示結構變量成員的一般形式是：
    結構變量名.成員名
例如：
    boy1.num          即第一個人的學號
boy2.sex          即第二個人的性別
如果成員本身又是一個結構則必須逐級找到最低級的成員才能使用。
例如：
boy1.birthday.month
即第一個人出生的月份成員可以在程序中單獨使用，與普通變量完全相同。
11.4	結構變量的賦值
結構變量的賦值就是給各成員賦值。可用輸入語句或賦值語句來完成。
【例11.1】給結構變量賦值并輸出其值。
main()
{
    struct stu
    {
      int num;
      char *name;
      char sex;
      float score;
    } boy1,boy2;
    boy1.num=102;
    boy1.name="Zhang ping";
    printf("input sex and score\n");
    scanf("%c %f",&boy1.sex,&boy1.score);
    boy2=boy1;
    printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,boy2.name);
    printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);
}
 
本程序中用賦值語句給num和name兩個成員賦值，name是一個字符串指針變量。用scanf函數動態地輸入sex和score成員值，然后把boy1的所有成員的值整體賦予boy2。最后分別輸出boy2的各個成員值。本例表示了結構變量的賦值、輸入和輸出的方法。
11.5	結構變量的初始化
和其他類型變量一樣，對結構變量可以在定義時進行初始化賦值。
【例11.2】對結構變量初始化。
main()
{
    struct stu    /*定義結構*/
    {
      int num;
      char *name;
      char sex;
      float score;
    }boy2,boy1={102,"Zhang ping",'M',78.5};
 boy2=boy1;
 printf("Number=%d\nName=%s\n",boy2.num,boy2.name);
 printf("Sex=%c\nScore=%f\n",boy2.sex,boy2.score);
}
 
本例中，boy2,boy1均被定義為外部結構變量，并對boy1作了初始化賦值。在main函數中，把boy1的值整體賦予boy2，然后用兩個printf語句輸出boy2各成員的值。
11.6	結構數組的定義
數組的元素也可以是結構類型的。因此可以構成結構型數組。結構數組的每一個元素都是具有相同結構類型的下標結構變量。在實際應用中，經常用結構數組來表示具有相同數據結構的一個群體。如一個班的學生檔案，一個車間職工的工資表等。
方法和結構變量相似，只需說明它為數組類型即可。
例如：
struct stu
    {
        int num;
        char *name;
        char sex;
        float score;
}boy[5];
定義了一個結構數組boy，共有5個元素，boy[0]～boy[4]。每個數組元素都具有struct stu的結構形式。對結構數組可以作初始化賦值。
例如：
struct stu
    {
        int num;
        char *name;
        char sex;
        float score;
    }boy[5]={
             {101,"Li ping","M",45},
             {102,"Zhang ping","M",62.5},
             {103,"He fang","F",92.5},
             {104,"Cheng ling","F",87},
             {105,"Wang ming","M",58};
}
當對全部元素作初始化賦值時，也可不給出數組長度。
【例11.3】計算學生的平均成績和不及格的人數。
struct stu
{
    int num;
    char *name;
    char sex;
    float score;
}boy[5]={
          {101,"Li ping",'M',45},
          {102,"Zhang ping",'M',62.5},
          {103,"He fang",'F',92.5},
          {104,"Cheng ling",'F',87},
          {105,"Wang ming",'M',58},
        };
main()
{
    int i,c=0;
    float ave,s=0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
      s+=boy[i].score;
      if(boy[i].score<60) c+=1;
    }
    printf("s=%f\n",s);
    ave=s/5;
    printf("average=%f\ncount=%d\n",ave,c);
}
 
本例程序中定義了一個外部結構數組boy，共5個元素，并作了初始化賦值。在main函數中用for語句逐個累加各元素的score 成員值存于s之中，如score的值小于60(不及格)即計數器C加1，循環完畢后計算平均成績，并輸出全班總分，平均分及不及格人數。
【例11.4】建立同學通訊錄
#include"stdio.h"
#define NUM 3
struct mem
{
    char name[20];
    char phone[10];
};
main()
{
    struct mem man[NUM];
    int i;
    for(i=0;i<NUM;i++)
     {
      printf("input name:\n");
      gets(man[i].name);
      printf("input phone:\n");
      gets(man[i].phone);
     }
    printf("name\t\t\tphone\n\n");
    for(i=0;i<NUM;i++)
      printf("%s\t\t\t%s\n",man[i].name,man[i].phone);
}
 
本程序中定義了一個結構mem，它有兩個成員name和phone用來表示姓名和電話號碼。在主函數中定義man為具有mem 類型的結構數組。在for語句中，用gets函數分別輸入各個元素中兩個成員的值。然后又在for語句中用printf語句輸出各元素中兩個成員值。
11.7	結構指針變量的說明和使用
11.7.1	指向結構變量的指針
一個指針變量當用來指向一個結構變量時，稱之為結構指針變量。結構指針變量中的值是所指向的結構變量的首地址。通過結構指針即可訪問該結構變量，這與數組指針和函數指針的情況是相同的。
結構指針變量說明的一般形式為：
    struct 結構名 *結構指針變量名
例如，在前面的例題中定義了stu這個結構，如要說明一個指向stu的指針變量pstu，可寫為：
    struct stu *pstu;
當然也可在定義stu結構時同時說明pstu。與前面討論的各類指針變量相同，結構指針變量也必須要先賦值后才能使用。 
賦值是把結構變量的首地址賦予該指針變量，不能把結構名賦予該指針變量。如果boy是被說明為stu類型的結構變量，則：
    pstu=&boy
是正確的，而：
    pstu=&stu
是錯誤的。
結構名和結構變量是兩個不同的概念，不能混淆。結構名只能表示一個結構形式，編譯系統并不對它分配內存空間。只有當某變量被說明為這種類型的結構時，才對該變量分配存儲空間。因此上面&stu這種寫法是錯誤的，不可能去取一個結構名的首地址。有了結構指針變量，就能更方便地訪問結構變量的各個成員。
其訪問的一般形式為：
    (*結構指針變量).成員名
或為：
        結構指針變量->成員名
例如：
(*pstu).num
或者：
    pstu->num
應該注意(*pstu)兩側的括號不可少，因為成員符“.”的優先級高于“*”。如去掉括號寫作*pstu.num則等效于*(pstu.num)，這樣，意義就完全不對了。
下面通過例子來說明結構指針變量的具體說明和使用方法。
【例11.5】
struct stu
    {
      int num;
      char *name;
      char sex;
      float score;
    } boy1={102,"Zhang ping",'M',78.5},*pstu;
main()
{
    pstu=&boy1;
    printf("Number=%d\nName=%s\n",boy1.num,boy1.name);
    printf("Sex=%c\nScore=%f\n\n",boy1.sex,boy1.score);
    printf("Number=%d\nName=%s\n",(*pstu).num,(*pstu).name);
    printf("Sex=%c\nScore=%f\n\n",(*pstu).sex,(*pstu).score);
    printf("Number=%d\nName=%s\n",pstu->num,pstu->name);
    printf("Sex=%c\nScore=%f\n\n",pstu->sex,pstu->score);
}