C 數(shù)組允許定義可存儲相同類型數(shù)據(jù)項的變量,結(jié)構(gòu)體是 C 編程中另一種用戶自定義的可用的數(shù)據(jù)類型,它允許您存儲不同類型的數(shù)據(jù)項。
結(jié)構(gòu)體用于表示一條記錄,假設(shè)您想要跟蹤圖書館中書本的動態(tài),您可能需要跟蹤每本書的下列屬性:
為了定義結(jié)構(gòu)體,您必須使用 struct 語句。struct 語句定義了一個包含多個成員的新的數(shù)據(jù)類型,struct 語句的格式如下:
struct [structure tag] { member definition; member definition; ... member definition; } [one or more structure variables];
structure tag 是可選的,每個 member definition 是標準的變量定義,比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的變量定義。在結(jié)構(gòu)定義的末尾,最后一個分號之前,您可以指定一個或多個結(jié)構(gòu)變量,這是可選的。下面是聲明 Book 結(jié)構(gòu)的方式:
struct Books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
} book;
為了訪問結(jié)構(gòu)的成員,我們使用成員訪問運算符(.)。成員訪問運算符是結(jié)構(gòu)變量名稱和我們要訪問的結(jié)構(gòu)成員之間的一個句號。您可以使用 struct 關(guān)鍵字來定義結(jié)構(gòu)類型的變量。下面的實例演示了結(jié)構(gòu)的用法:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
int main( )
{
struct Books Book1; /* 聲明 Book1,類型為 Book */
struct Books Book2; /* 聲明 Book2,類型為 Book */
/* Book1 詳述 */
strcpy( Book1.title, "C Programming");
strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");
strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
Book1.book_id = 6495407;
/* Book2 詳述 */
strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
Book2.book_id = 6495700;
/* 輸出 Book1 信息 */
printf( "Book 1 title : %s\n", Book1.title);
printf( "Book 1 author : %s\n", Book1.author);
printf( "Book 1 subject : %s\n", Book1.subject);
printf( "Book 1 book_id : %d\n", Book1.book_id);
/* 輸出 Book2 信息 */
printf( "Book 2 title : %s\n", Book2.title);
printf( "Book 2 author : %s\n", Book2.author);
printf( "Book 2 subject : %s\n", Book2.subject);
printf( "Book 2 book_id : %d\n", Book2.book_id);
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
Book 1 title : C Programming Book 1 author : Nuha Ali Book 1 subject : C Programming Tutorial Book 1 book_id : 6495407 Book 2 title : Telecom Billing Book 2 author : Zara Ali Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial Book 2 book_id : 6495700
您可以把結(jié)構(gòu)作為函數(shù)參數(shù),傳參方式與其他類型的變量或指針類似。您可以使用上面實例中的方式來訪問結(jié)構(gòu)變量:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
/* 函數(shù)聲明 */
void printBook( struct Books book );
int main( )
{
struct Books Book1; /* 聲明 Book1,類型為 Book */
struct Books Book2; /* 聲明 Book2,類型為 Book */
/* Book1 詳述 */
strcpy( Book1.title, "C Programming");
strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");
strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
Book1.book_id = 6495407;
/* Book2 詳述 */
strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
Book2.book_id = 6495700;
/* 輸出 Book1 信息 */
printBook( Book1 );
/* 輸出 Book2 信息 */
printBook( Book2 );
return 0;
}
void printBook( struct Books book )
{
printf( "Book title : %s\n", book.title);
printf( "Book author : %s\n", book.author);
printf( "Book subject : %s\n", book.subject);
printf( "Book book_id : %d\n", book.book_id);
}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
Book title : C Programming Book author : Nuha Ali Book subject : C Programming Tutorial Book book_id : 6495407 Book title : Telecom Billing Book author : Zara Ali Book subject : Telecom Billing Tutorial Book book_id : 6495700
您可以定義指向結(jié)構(gòu)的指針,方式與定義指向其他類型變量的指針相似,如下所示:
struct Books *struct_pointer;
現(xiàn)在,您可以在上述定義的指針變量中存儲結(jié)構(gòu)變量的地址。為了查找結(jié)構(gòu)變量的地址,請把 & 運算符放在結(jié)構(gòu)名稱的前面,如下所示:
struct_pointer = &Book1;
為了使用指向該結(jié)構(gòu)的指針訪問結(jié)構(gòu)的成員,您必須使用 -> 運算符,如下所示:
struct_pointer->title;
讓我們使用結(jié)構(gòu)指針來重寫上面的實例,這將有助于您理解結(jié)構(gòu)指針的概念:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
/* 函數(shù)聲明 */
void printBook( struct Books *book );
int main( )
{
struct Books Book1; /* 聲明 Book1,類型為 Book */
struct Books Book2; /* 聲明 Book2,類型為 Book */
/* Book1 詳述 */
strcpy( Book1.title, "C Programming");
strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");
strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
Book1.book_id = 6495407;
/* Book2 詳述 */
strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
Book2.book_id = 6495700;
/* 通過傳 Book1 的地址來輸出 Book1 信息 */
printBook( &Book1 );
/* 通過傳 Book2 的地址來輸出 Book2 信息 */
printBook( &Book2 );
return 0;
}
void printBook( struct Books *book )
{
printf( "Book title : %s\n", book->title);
printf( "Book author : %s\n", book->author);
printf( "Book subject : %s\n", book->subject);
printf( "Book book_id : %d\n", book->book_id);
}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
Book title : C Programming Book author : Nuha Ali Book subject : C Programming Tutorial Book book_id : 6495407 Book title : Telecom Billing Book author : Zara Ali Book subject : Telecom Billing Tutorial Book book_id : 6495700
有些信息在存儲時,并不需要占用一個完整的字節(jié),而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關(guān)量時,只有 0 和 1 兩種狀態(tài),用 1 位二進位即可。為了節(jié)省存儲空間,并使處理簡便,C 語言又提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),稱為"位域"或"位段"。
所謂"位域"是把一個字節(jié)中的二進位劃分為幾個不同的區(qū)域,并說明每個區(qū)域的位數(shù)。每個域有一個域名,允許在程序中按域名進行操作。這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節(jié)的二進制位域來表示。
典型的實例:
位域定義與結(jié)構(gòu)定義相仿,其形式為:
struct 位域結(jié)構(gòu)名 { 位域列表 };
其中位域列表的形式為:
類型說明符 位域名: 位域長度
例如:
struct bs{ int a:8; int b:2; int c:6; };
位域變量的說明與結(jié)構(gòu)變量說明的方式相同。 可采用先定義后說明,同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如:
struct bs{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
說明 data 為 bs 變量,共占兩個字節(jié)。其中位域 a 占 8 位,位域 b 占 2 位,位域 c 占 6 位。
讓我們再來看一個實例:
struct packed_struct {
unsigned int f1:1;
unsigned int f2:1;
unsigned int f3:1;
unsigned int f4:1;
unsigned int type:4;
unsigned int my_int:9;
} pack;
在這里,packed_struct 包含了 6 個成員:四個 1 位的標識符 f1..f4、一個 4 位的 type 和一個 9 位的 my_int。
對于位域的定義尚有以下幾點說明:
一個位域必須存儲在同一個字節(jié)中,不能跨兩個字節(jié)。如一個字節(jié)所剩空間不夠存放另一位域時,應(yīng)從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如:
struct bs{ unsigned a:4; unsigned :4; /* 空域 */ unsigned b:4; /* 從下一單元開始存放 */ unsigned c:4 }
在這個位域定義中,a 占第一字節(jié)的 4 位,后 4 位填 0 表示不使用,b 從第二字節(jié)開始,占用 4 位,c 占用 4 位。
位域可以是無名位域,這時它只用來作填充或調(diào)整位置。無名的位域是不能使用的。例如:
struct k{ int a:1; int :2; /* 該 2 位不能使用 */ int b:3; int c:2; };
從以上分析可以看出,位域在本質(zhì)上就是一種結(jié)構(gòu)類型,不過其成員是按二進位分配的。
位域的使用和結(jié)構(gòu)成員的使用相同,其一般形式為:
位域變量名·位域名
位域允許用各種格式輸出。
請看下面的實例:
main(){
struct bs{
unsigned a:1;
unsigned b:3;
unsigned c:4;
} bit,*pbit;
bit.a=1; /* 給位域賦值(應(yīng)注意賦值不能超過該位域的允許范圍) */
bit.b=7; /* 給位域賦值(應(yīng)注意賦值不能超過該位域的允許范圍) */
bit.c=15; /* 給位域賦值(應(yīng)注意賦值不能超過該位域的允許范圍) */
printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c); /* 以整型量格式輸出三個域的內(nèi)容 */
pbit=&bit; /* 把位域變量 bit 的地址送給指針變量 pbit */
pbit->a=0; /* 用指針方式給位域 a 重新賦值,賦為 0 */
pbit->b&=3; /* 使用了復合的位運算符 "&=",相當于:pbit->b=pbit->b&3,位域 b 中原有值為 7,與 3 作按位與運算的結(jié)果為 3(111&011=011,十進制值為 3) */
pbit->c|=1; /* 使用了復合位運算符"|=",相當于:pbit->c=pbit->c|1,其結(jié)果為 15 */
printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c); /* 用指針方式輸出了這三個域的值 */
}
上例程序中定義了位域結(jié)構(gòu) bs,三個位域為 a、b、c。說明了 bs 類型的變量 bit 和指向 bs 類型的指針變量 pbit。這表示位域也是可以使用指針的。
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