整数、字符、布尔值、浮点数这些数据类型都具有单一的值,这些可称为基本数据类型。但字符串是一个例外,它由很多字符组成,像这种由基本类型组成的数据类型称为复合数据类型,正如表达式和语句有组合规则一样,由基本类型组成复合类型也有一些组合规则。
在实际问题中,一组数据往往具有不同的数据类型。例如,在学生登记表中,姓名应为字符型;学号可为整型或字符型;年龄应为整型;性别应为字符型;成绩可为整型或实型。显然不能用一个数组来存放这一组数据。因为数组中各元素的类型和长度都必须一致,以便于编译系统处理。为了解决这个问题,C语言中给出了另一种构造数据类型——“结构”或叫“结构体”。它相当于其它高级语言中的记录。
“结构”是一种构造类型,它是由若干“成员”组成的。每一个成员可以是一个基本数据类型或者又是一个构造类型。结构既是一种“构造”而成的数据类型,那么在说明和使用之前必须先定义它,也就是构造它。如同在说明和调用函数之前要先定义函数一样。
定义一个结构的一般形式为:
struct 结构名{ 成员表列 };
成员表列由若干个成员组成,每个成员都是该结构的一个组成部分。对每个成员也必须作类型说明,其形式为:
类型说明符 成员名;
成员名的命名应符合标识符的书写规定。例如:
struct stu{ int num; char name[40]; char sex; float score; };
在这个结构定义中,结构名为stu,该结构由4个成员组成。第一个成员为num,整型变量;第二个成员为name,字符数组;第三个成员为sex,字符变量;第四个成员为score,实型变量。应注意在括号后的分号是不可少的。结构定义之后,即可进行变量说明。凡说明为结构stu的变量都由上述4个成员组成。由此可见,结构是一种复杂的数据类型,是数目固定,类型不同的若干有序变量的集合。
说明结构变量有以下三种方法。以上面定义的stu为例来加以说明。
1、先定义结构,再说明结构变量。
如:
struct stu{ int num; char name[40]; char sex; float score; }; struct stu boy1, boy2;
说明了两个变量boy1和boy2为stu结构类型。
也可以用宏定义使一个符号常量来表示一个结构类型。例如:
#define STU struct stu STU{ int num; char name[40]; char sex; float score; }; STU boy1, boy2;
2、在定义结构类型的同时说明结构变量。
例如:
struct stu{ int num; char name[40]; char sex; float score; }boy1, boy2;
这种形式的说明的一般形式为:
struct 结构名{ 成员表列 }变量名表列;
3) 直接说明结构变量。
例如:
struct{ int num; char name[40]; char sex; float score; }boy1, boy2;
这种形式的说明的一般形式为:
struct{ 成员表列 }变量名表列;
第三种方法与第二种方法的区别在于第三种方法中省去了结构名,而直接给出结构变量。三种方法中说明的boy1、boy2变量都具有下图所示的结构。
说明了boy1、boy2变量为stu类型后,即可向这两个变量中的各个成员赋值。在上述stu结构定义中,所有的成员都是基本数据类型或数组类型。成员也可以又是一个结构,即构成了嵌套的结构。例如,下图给出了另一个数据结构。
按图可给出以下结构定义:
struct date{ int month; int day; int year; }; struct{ int num; char name[40]; char sex; struct date birthday; float score; }boy1, boy2;
首先定义一个结构date,由month(月)、day(日)、year(年) 三个成员组成。在定义并说明变量 boy1 和 boy2 时,其中的成员birthday被说明为data结构类型。成员名可与程序中其它变量同名,互不干扰。
在程序中使用结构变量时,往往不把它作为一个整体来使用。在ANSI C中除了允许具有相同类型的结构变量相互赋值以外,一般对结构变量的使用,包括赋值、输入、输出、运算等都是通过结构变量的成员来实现的。
表示结构变量成员的一般形式是:
结构变量名.成员名
例如:
boy1.num /*第一个人的学号*/ boy2.sex /*第二个人的性别*/
如果成员本身又是一个结构则必须逐级找到最低级的成员才能使用。例如:
boy1.birthday.month
即第一个人出生的月份成员可以在程序中单独使用,与普通变量完全相同。
结构变量的赋值就是给各成员赋值。可用输入语句或赋值语句来完成。
例如下面的例子是给结构变量赋值并输出其值。
#include <stdio.h> struct stu { int num; char *name; char sex; float score; }boy1, boy2 ; int main(void) { boy1.num = 100; boy1.name = "Zhang San"; printf("请输入性别和分数: "); scanf("%c,%f", &boy1.sex, &boy1.score); boy2 = boy1; printf("学号:%d 姓名:%s ", boy2.num, boy2.name); printf("性别:%c 分数:%f ", boy2.sex, boy2.score); system("pause"); return 0; }运行结果:
本程序中用赋值语句给num和name两个成员赋值,name是一个字符串指针变量。用scanf函数动态地输入sex和score成员值,然后把boy1的所有成员的值整体赋予boy2。最后分别输出boy2的各个成员值。本例表示了结构变量的赋值、输入和输出的方法。
与其他类型变量一样,也可以给结构体的每个成员赋初值,这称为结构体的初始化。一种是在定义结构体变量时进行初始化,语法格式如下:
struct 结构体名变量名={初始数据表};
另一种是在定义结构体类型时进行结构体变量的初始化。
struct 结构体名 { 成员列表; }变量名={初始数据表};
说明
结构体类型与结构体变量概念不同
类型:不分配内存;变量:分配内存
类型:不能赋值、存取、运算;变量:可以
结构体变量中的成员可单独使用,方法如普通变量;
结构体可嵌套
结构体成员名与程序中变量名可相同
和其他类型变量一样,对结构变量可以在定义时进行初始化赋值。
注意:
1、不能将一个结构体类型变量作为一个整体加以引用,而只能对结构体类型变量中的各个成员分别引用。
2、如果成员本身又属一个结构体类型,则要用若干个成员运算符,一级一级地找到最低的一级成员。只能对最低级的成员进行赋值或存取以及运算。
3、对成员变量可以像普通变量一样进行各种运算(根据其类型决定可以进行的运算)。
4、在数组中,数组是不能彼此赋值的,而结构体类型变量可以相互赋值。在C程序中,同一结构体类型的结构体变量之间允许相互赋值,而不同结构体类型的结构体变量之间不允许相互赋值,即使两者包含有同样的成员。
下面的例子对结构变量初始化。
#include <stdio.h> struct stu { int num; char *name; char sex; float score; }boy1, boy2 = { 100, "Zhang San", 'M', 100 }; int main(void) { boy1 = boy2; printf("学号:%d 姓名:%s ", boy1.num, boy1.name); printf("性别:%c 分数:%f ", boy1.sex, boy1.score); system("pause"); return 0; }
运行结果:
本例中,boy2、boy1均被定义为外部结构变量,并对boy1作了初始化赋值。在main函数中,把boy2的值整体赋予boy1,然后用两个printf语句输出boy1各成员的值。
结构是由若干数据项组合而成的复杂数据对象,这些数据项称为结构的成员。
定义一个结构,需要给出各个成员的类型及名称。
结构定义仅描述了一个结构的形式。要在程序里使用结构,需要声明结构变量。
访问结构成员的操作要用圆点运算符(.),一般形式为:结构变量名.成员名。