11	結(jié)構(gòu)體與共用體	1
11.1	定義一個(gè)結(jié)構(gòu)的一般形式	1
11.2	結(jié)構(gòu)類(lèi)型變量的說(shuō)明	2
11.3	結(jié)構(gòu)變量成員的表示方法	4
11.4	結(jié)構(gòu)變量的賦值	4
11.5	結(jié)構(gòu)變量的初始化	5
11.6	結(jié)構(gòu)數(shù)組的定義	5
11.7	結(jié)構(gòu)指針變量的說(shuō)明和使用	7
11.7.1	指向結(jié)構(gòu)變量的指針	7
11.7.2	指向結(jié)構(gòu)數(shù)組的指針	9
11.7.3	結(jié)構(gòu)指針變量作函數(shù)參數(shù)	10
11.8	動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配	11
11.9	鏈表的概念	12
11.10	枚舉類(lèi)型	14
11.10.1	枚舉類(lèi)型的定義和枚舉變量的說(shuō)明	14
11.10.2	枚舉類(lèi)型變量的賦值和使用	15
11.11	類(lèi)型定義符typedef	16
11	結(jié)構(gòu)體與共用體
11.1	定義一個(gè)結(jié)構(gòu)的一般形式
    在實(shí)際問(wèn)題中，一組數(shù)據(jù)往往具有不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，在學(xué)生登記表中，姓名應(yīng)為字符型；學(xué)號(hào)可為整型或字符型；年齡應(yīng)為整型；性別應(yīng)為字符型；成績(jī)可為整型或?qū)嵭汀?顯然不能用一個(gè)數(shù)組來(lái)存放這一組數(shù)據(jù)。因?yàn)閿?shù)組中各元素的類(lèi)型和長(zhǎng)度都必須一致，以便于編譯系統(tǒng)處理。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Ｃ語(yǔ)言中給出了另一種構(gòu)造數(shù)據(jù)類(lèi)型——“結(jié)構(gòu)（structure）”或叫“結(jié)構(gòu)體”。 它相當(dāng)于其它高級(jí)語(yǔ)言中的記錄。“結(jié)構(gòu)”是一種構(gòu)造類(lèi)型，它是由若干“成員”組成的。每一個(gè)成員可以是一個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型或者又是一個(gè)構(gòu)造類(lèi)型。結(jié)構(gòu)既是一種“構(gòu)造”而成的數(shù)據(jù)類(lèi)型，那么在說(shuō)明和使用之前必須先定義它，也就是構(gòu)造它。如同在說(shuō)明和調(diào)用函數(shù)之前要先定義函數(shù)一樣。
定義一個(gè)結(jié)構(gòu)的一般形式為：
struct 結(jié)構(gòu)名
    {成員表列};
成員表列由若干個(gè)成員組成，每個(gè)成員都是該結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分。對(duì)每個(gè)成員也必須作類(lèi)型說(shuō)明，其形式為：
    類(lèi)型說(shuō)明符 成員名;
成員名的命名應(yīng)符合標(biāo)識(shí)符的書(shū)寫(xiě)規(guī)定。例如：
    struct stu
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
};
在這個(gè)結(jié)構(gòu)定義中，結(jié)構(gòu)名為stu，該結(jié)構(gòu)由4個(gè)成員組成。第一個(gè)成員為num，整型變量；第二個(gè)成員為name，字符數(shù)組；第三個(gè)成員為sex，字符變量；第四個(gè)成員為score，實(shí)型變量。應(yīng)注意在括號(hào)后的分號(hào)是不可少的。結(jié)構(gòu)定義之后，即可進(jìn)行變量說(shuō)明。凡說(shuō)明為結(jié)構(gòu)stu的變量都由上述4個(gè)成員組成。由此可見(jiàn)， 結(jié)構(gòu)是一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類(lèi)型，是數(shù)目固定，類(lèi)型不同的若干有序變量的集合。
11.2	結(jié)構(gòu)類(lèi)型變量的說(shuō)明
說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量有以下三種方法。以上面定義的stu為例來(lái)加以說(shuō)明。
1.	先定義結(jié)構(gòu)，再說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量。
如：
struct stu
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
    };
    struct stu boy1,boy2;
說(shuō)明了兩個(gè)變量boy1和boy2為stu結(jié)構(gòu)類(lèi)型。也可以用宏定義使一個(gè)符號(hào)常量來(lái)表示一個(gè)結(jié)構(gòu)類(lèi)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(jié)構(gòu)類(lèi)型的同時(shí)說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量。
例如：
struct stu
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
}boy1,boy2;
這種形式的說(shuō)明的一般形式為：
struct 結(jié)構(gòu)名
    {
成員表列
}變量名表列;
3.	直接說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量。
例如：
struct
    {
        int num;
        char name[20];
        char sex;
        float score;
}boy1,boy2;
這種形式的說(shuō)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(qū)別在于第三種方法中省去了結(jié)構(gòu)名，而直接給出結(jié)構(gòu)變量。三種方法中說(shuō)明的boy1,boy2變量都具有下圖所示的結(jié)構(gòu)。
 
說(shuō)明了boy1,boy2變量為stu類(lèi)型后，即可向這兩個(gè)變量中的各個(gè)成員賦值。在上述stu結(jié)構(gòu)定義中，所有的成員都是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型或數(shù)組類(lèi)型。
成員也可以又是一個(gè)結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成了嵌套的結(jié)構(gòu)。例如，下圖給出了另一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
 
按圖可給出以下結(jié)構(gòu)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(gè)結(jié)構(gòu)date，由month(月)、day(日)、year(年) 三個(gè)成員組成。 在定義并說(shuō)明變量 boy1 和 boy2 時(shí)，其中的成員birthday被說(shuō)明為data結(jié)構(gòu)類(lèi)型。成員名可與程序中其它變量同名，互不干擾。
11.3	結(jié)構(gòu)變量成員的表示方法
在程序中使用結(jié)構(gòu)變量時(shí)，往往不把它作為一個(gè)整體來(lái)使用。在ANSI C中除了允許具有相同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)變量相互賦值以外，一般對(duì)結(jié)構(gòu)變量的使用，包括賦值、輸入、輸出、運(yùn)算等都是通過(guò)結(jié)構(gòu)變量的成員來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
表示結(jié)構(gòu)變量成員的一般形式是：
    結(jié)構(gòu)變量名.成員名
例如：
    boy1.num          即第一個(gè)人的學(xué)號(hào)
boy2.sex          即第二個(gè)人的性別
如果成員本身又是一個(gè)結(jié)構(gòu)則必須逐級(jí)找到最低級(jí)的成員才能使用。
例如：
boy1.birthday.month
即第一個(gè)人出生的月份成員可以在程序中單獨(dú)使用，與普通變量完全相同。
11.4	結(jié)構(gòu)變量的賦值
結(jié)構(gòu)變量的賦值就是給各成員賦值。可用輸入語(yǔ)句或賦值語(yǔ)句來(lái)完成。
【例11.1】給結(jié)構(gòu)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(yǔ)句給num和name兩個(gè)成員賦值，name是一個(gè)字符串指針變量。用scanf函數(shù)動(dòng)態(tài)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(gè)成員值。本例表示了結(jié)構(gòu)變量的賦值、輸入和輸出的方法。
11.5	結(jié)構(gòu)變量的初始化
和其他類(lèi)型變量一樣，對(duì)結(jié)構(gòu)變量可以在定義時(shí)進(jìn)行初始化賦值。
【例11.2】對(duì)結(jié)構(gòu)變量初始化。
main()
{
    struct stu    /*定義結(jié)構(gòu)*/
    {
      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(jié)構(gòu)變量，并對(duì)boy1作了初始化賦值。在main函數(shù)中，把boy1的值整體賦予boy2，然后用兩個(gè)printf語(yǔ)句輸出boy2各成員的值。
11.6	結(jié)構(gòu)數(shù)組的定義
數(shù)組的元素也可以是結(jié)構(gòu)類(lèi)型的。因此可以構(gòu)成結(jié)構(gòu)型數(shù)組。結(jié)構(gòu)數(shù)組的每一個(gè)元素都是具有相同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的下標(biāo)結(jié)構(gòu)變量。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常用結(jié)構(gòu)數(shù)組來(lái)表示具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)群體。如一個(gè)班的學(xué)生檔案，一個(gè)車(chē)間職工的工資表等。
方法和結(jié)構(gòu)變量相似，只需說(shuō)明它為數(shù)組類(lèi)型即可。
例如：
struct stu
    {
        int num;
        char *name;
        char sex;
        float score;
}boy[5];
定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組boy，共有5個(gè)元素，boy[0]～boy[4]。每個(gè)數(shù)組元素都具有struct stu的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)結(jié)構(gòu)數(shù)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(dāng)對(duì)全部元素作初始化賦值時(shí)，也可不給出數(shù)組長(zhǎng)度。
【例11.3】計(jì)算學(xué)生的平均成績(jī)和不及格的人數(shù)。
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(gè)外部結(jié)構(gòu)數(shù)組boy，共5個(gè)元素，并作了初始化賦值。在main函數(shù)中用for語(yǔ)句逐個(gè)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(jì)數(shù)器C加1，循環(huán)完畢后計(jì)算平均成績(jī)，并輸出全班總分，平均分及不及格人數(shù)。
【例11.4】建立同學(xué)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(gè)結(jié)構(gòu)mem，它有兩個(gè)成員name和phone用來(lái)表示姓名和電話(huà)號(hào)碼。在主函數(shù)中定義man為具有mem 類(lèi)型的結(jié)構(gòu)數(shù)組。在for語(yǔ)句中，用gets函數(shù)分別輸入各個(gè)元素中兩個(gè)成員的值。然后又在for語(yǔ)句中用printf語(yǔ)句輸出各元素中兩個(gè)成員值。
11.7	結(jié)構(gòu)指針變量的說(shuō)明和使用
11.7.1	指向結(jié)構(gòu)變量的指針
一個(gè)指針變量當(dāng)用來(lái)指向一個(gè)結(jié)構(gòu)變量時(shí)，稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)指針變量。結(jié)構(gòu)指針變量中的值是所指向的結(jié)構(gòu)變量的首地址。通過(guò)結(jié)構(gòu)指針即可訪(fǎng)問(wèn)該結(jié)構(gòu)變量，這與數(shù)組指針和函數(shù)指針的情況是相同的。
結(jié)構(gòu)指針變量說(shuō)明的一般形式為：
    struct 結(jié)構(gòu)名 *結(jié)構(gòu)指針變量名
例如，在前面的例題中定義了stu這個(gè)結(jié)構(gòu)，如要說(shuō)明一個(gè)指向stu的指針變量pstu，可寫(xiě)為：
    struct stu *pstu;
當(dāng)然也可在定義stu結(jié)構(gòu)時(shí)同時(shí)說(shuō)明pstu。與前面討論的各類(lèi)指針變量相同，結(jié)構(gòu)指針變量也必須要先賦值后才能使用。 
賦值是把結(jié)構(gòu)變量的首地址賦予該指針變量，不能把結(jié)構(gòu)名賦予該指針變量。如果boy是被說(shuō)明為stu類(lèi)型的結(jié)構(gòu)變量，則：
    pstu=&boy
是正確的，而：
    pstu=&stu
是錯(cuò)誤的。
結(jié)構(gòu)名和結(jié)構(gòu)變量是兩個(gè)不同的概念，不能混淆。結(jié)構(gòu)名只能表示一個(gè)結(jié)構(gòu)形式，編譯系統(tǒng)并不對(duì)它分配內(nèi)存空間。只有當(dāng)某變量被說(shuō)明為這種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)時(shí)，才對(duì)該變量分配存儲(chǔ)空間。因此上面&stu這種寫(xiě)法是錯(cuò)誤的，不可能去取一個(gè)結(jié)構(gòu)名的首地址。有了結(jié)構(gòu)指針變量，就能更方便地訪(fǎng)問(wèn)結(jié)構(gòu)變量的各個(gè)成員。
其訪(fǎng)問(wèn)的一般形式為：
    (*結(jié)構(gòu)指針變量).成員名
或?yàn)椋?        結(jié)構(gòu)指針變量->成員名
例如：
(*pstu).num
或者：
    pstu->num
應(yīng)該注意(*pstu)兩側(cè)的括號(hào)不可少，因?yàn)槌蓡T符“.”的優(yōu)先級(jí)高于“*”。如去掉括號(hào)寫(xiě)作*pstu.num則等效于*(pstu.num)，這樣，意義就完全不對(duì)了。
下面通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明結(jié)構(gòu)指針變量的具體說(shuō)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);
}