C辅导材料-结构体与共用体

计算机等级考试二级C辅导材料-结构体与共用体 知识点提示 1．结构体与共用体类型数据的定义方法和引用方法。 2．用指针和结构体构成链表，单向链表的建立、输出、删除与插入 知识点 一．结构体数据类型 1．结构体类型的定义 结构体类型是C中用户自定义类型之一，也称为构造类型。结构体类型由结构体的成员构成，这些成员可以是不同的数据类型，所以，数组可看成结构体类型的特例。同样，在实际中，只能运用结构体类型的变量存储数据，只有变量才有对应的内存单元，结构体变量是结构体类型的实例。要定义结构变量，首先要完成结构体类型的定义。结构体类型定义的形式如下： struct 结构体类型名 { 成员定义表列 }； 成员定义的形式为：类型名 成员名； 说明： ⑴ 结构体类型名与成员名为用户自定义标识符，同时，在结构体类型定义中不允许对成员进行初始化。 ⑵ 结构体成员不能是自身类型的变量，但可以指向自身类型的指针。 ⑶ 结构体类型的长度为各成员数据类型长度之和。 2．结构体变量的定义 ⑴ 先定义结构体类型，后定义结构体变量 形式：struct 结构体类型名 变量名； ⑵ 在声明类型的同时定义结构体变量 形式：struct 结构体类型名 { 成员定义表列 }变量名表； ⑶ 直接定义结构体类型变量 形式： struct { 成员定义表列 }变量名表； 说明： ⑴ 类型与变量是不同的概念。只能对变量赋值、存取或运算，在编译时，对类型不分配内存空间，只对变量分配内存空间。 ⑵ 对结构体变量中的成员可以单独使用，它的作用相当于同类型的变量。对结构体变量除了两变量之间的赋值运算之外，对结构体变量操作的对象是它的成员。 ⑶ 结构体的成员，可以另一个结构体变量。不能是自身类型的变量，但可以是指向自身类型的指针变量。 ⑷ 成员名可以结构体变量名相同，二者代表不同的对象。 3．结构体变量的引用 对结构体变量，除两同类型结构变量能互相赋值外，其余的操作只能对结构体变量的成员进行。结构体变量成员的引用形式为：结构体变量名.成员名。 对结构体变量的成员可以向普通变量一样进行各种运算及赋值、输入、输出操作。若该成员本身又是结构体类型，则用“成员运算符”逐级到最低的一级成员。 4．结构体变量的初始化 在定义结构体变量时，可以对结构体变量中的成员进行赋初值的操作。形式为（有三种）： 结构体类型名 变量名={初值表}； 5．结构体数组 由同类型结构体变量，按照连续的规则，所组成的集合，便是结构体数组。结构体数组的元素都是同类型的结构体变量。 ⑴ 结构体数组的定义 形式：struct 结构体类型名 数组名[常量表达式]； 说明：对结构体数组引用及操作的对象同样是结构体数组中的元素，对其元素的操作，最终是对其成员的操作。引用形式为：数组名[下标].成员名。 ⑵ 结构体数组的初始化 结构体数组的初始化，与其它类型数组的初始化完成相同，它的一般形式为在定义数组的后面加上：={初值表列}；其中，初值表列也可写为分组的格式。 [例] 根据下面的定义，对相应的输出结果进行。 struct person { char name[9]; int age; }; struct person class[10]={"John",17,"Paul",19, "Mary",18,"Adam",16}; A．printf("%s\n",stu[3].name); //结果：Adam B．printf("%c\n",stu[3].name[2]); //结果：a C．printf("%d\n",stu[2].age); //结果：18 D．printf("%s\n",(stu[2].name)+1); //结果：ary 6．指向结构体类型数据的指针 1．指向结构体变量的指针 指向结构体指针变量的定义：struct 结构体类型名 *指针变量名； 结构体变量的地址：&结构体变量名 结构变量成员的地址：&结构体变量名.成员名 指向关系的确立：结构体指针变量=结构体变量的指针 结构体变量成员的访问： ·结构体变量名.成员名 ·(*结构体的指针变量).成员名 ·结构体的指针变量->成员名 说明：运算符“.和->”的优先级都属于成员级，在算符中为最高级别，组合方向为左结合性。 2．指向结构体数组的指针 指向结构体数组的指针，这里指的是元素指针，其定义形式与结构体变量的指针定义形式相同。在确立指向关系时，给它赋值结构体数组的地址。 [例] 对下面程序的输出结果进行分析。 struct st { int x; int *y; } *p; int dt[4]={10,20,30}; struct st aa[4]={50,&dt[0],60,&dt[1],70,&dt[2],80,&dt[3]}; void main(int argc,char *argv[]) { p=aa; printf("%d,",++p->x); printf("%d,",(++p)->x); printf("%d\n",++(*p->y)); } 答案：51,60,21 （注意“++、->、*”这三个算符的优先级） 二．用指针处理链表 1．堆内存单元的分配 堆内存单元的分配，是通过有关库函数的调用申请而获得的。 ⑴ malloc函数 原型：void* malloc(unsigned int size) 功能：在堆内存区中分配一个长度为size字节的连续单元，函数值返回基类型为void的起始指针。若函数执行失败（申请失败），则返回一空指针（NULL）。 ⑵ calloc函数 原型：void* calloc(unsigned n,unsigned size) 功能：在堆内存区中分配n个长度为size字节的连续单元，函数值返回基类型为void的起始指针。若函数执行失败（申请失败），则返回一空指针（NULL）。 记住：用上述两个函数所分配内存单元的无名，只能得到其起始地址，所以要对这些内存单元进行操作，可借助指针变量来完成。在进行指向关系的确立时，要对void类型的指针作强制类型转换。 ⑶ free函数 原型：void free(void *p) 功能：释放由p指向的内存区，并且要求p是调用calloc或malloc函数时的返回值。 [例] 分析下列程序输出结果。 void fun(int **s,int p[2][3]) { **s=p[1][1]; } void main(int argc,char *argv[]) { int a[2][3]={1,3,5,7,9,11},*p; p=(int*)malloc(sizeof(int)); fun(&p,a); printf("%d\n",*p); } 答案：9 2．动态链表基本算法 ·节点定义 #define LEN sizeof(struct node) #include struct node { char name[20]; float score; struct node *next; }; ·建立动态链表 struct node* creat(void) { struct node* head; struct node *pnew,*pend; pnew=pend=(struct node*)malloc(LEN); printf("输入首节点的值:"); scanf("%s%f",pnew->name,&pnew->score); if(pnew->score<=0) { head=NULL; return head; } else head=pnew; while(1) { pnew=(struct node*)malloc(LEN); printf("请输入新节点的值:"); scanf("%s%f",pnew->name,&pnew->score); if(pnew->score<=0) break; pend->next=pnew; pend=pnew; } pend->next=NULL; return head; } ·遍历动态链表 void print(struct node* head) { struct node* p; p=head; if(head!=NULL) { do { printf("%s,%f\n",p->name,p->score); p=p->next; }while(p!=NULL); } } ·删除动态链表中的指定节点 struct node * del(struct node* head,char *name) { struct node *p1,*p2; if(head==NULL) { printf("\nlist null!\n"); return head; } p1=head; while(strcmp(name,p1->name)&&p1->next!=NULL) { p2=p1;p1=p1->next; } if(strcmp(name,p1->name)==0) { if(p1==head) head=p1->next; else p2->next=p1->next; printf("delete:%s\n",name); } else printf("\nNot been found!\n"); return head; } ·在节点升序链接中插入一节点 struct node* insert(struct node *head,struct node *node1) { struct node *p0,*p1,*p2; p1=head; p0=node1; if(head==NULL) { head=p0; p0->next=NULL; } else { while(strcmp(p0->name,p1->name)>0&&p1->next!=NULL) { p2=p1; p1=p1->next; } if(strcmp(p0->name,p1->name)<0) { if(head==p1) head=p0; else p2->next=p0; p0->next=p1; } else { p1->next=p0; p0->next=NULL; } } return head; } 三．共用体类型 1．共用体类型的概念 共用体类型是指将几个不同类型的数据存放到同一段内存单元中。定义共用体类型及变量的形式与结构体类似，其形式如下： union 共用体类型名 { 成员表列 }变量名表列; 说明：对于共用体类型及变量的定义还有其它两种形式，即先定义共用体类型，后定义共用体变量；直接定义共用体变量。值得说明的另外一个问题，共用体变量所占内存的长度为其成员中的最大成员的长度。 2．共用体变量的引用 对于共用体变量，其引用的对象只能是共用体变量的成员。引用形式：共用体变量.成员名。 3．共用体类型的特点 ⑴ 同一内存单元中可以用来存放不同类型的数据，但在同一时刻，只有一个成员的数据是有效的。也就是共用体变量的值是最后一次给成员存放的值。 ⑵ 共用体变量的地址和它各成员的地址是同一地址。 ⑶ 共用变量不允许整体赋值，也不允许对共用体变量进行初始化的操作。 ⑷ 共用体变量不允许作为函数的参数，同样函数返回值的类型也不能为共用体类型，但可以使用指向共用体变量的指针。 ⑸共用体类型可以出现在结构体类型定义中，也可以定义共用体数组。同样，结构类型也可出现在共用体类型定义中，数组也可作为共用体的成员。 [例] 分析下述程序的运行结果。 void main(int argc,char *argv[]) { union { unsigned char c; unsigned short i[4]; }z; z.i[0]=0x39; z.i[1]=0x36; printf("%c\n",z.c); } 答案：9。 [例] 设有如下定义： typedef union { long i; int k[5]; char c; }DATE; struct date { int cat; DATE cow; double dog; }too; DATE max; 分析语句：printf("%d\n",sizeof(struct date)+sizeof(max));的输出结果。 答案：30。 四．枚举类型 枚举数据类型可认为整型的子集，实际为离散整型数据的有限集合。枚举数据类型为一次定义多个整型的符号常量提供了途径。 枚举类型的定义格式：enum 枚举类型名 {枚举元素定义列表}; 枚举元素的定义格式： 枚举常量标识符[=整常量表达式] 枚举变量的定义：enum 枚举类型名 变量表列； 说明： ⑴ 不能对枚举元素（枚举常量）进行赋值。 ⑵ 枚举常量的值在定义时，若指定了值，则就为该指定值。若未指定值，第一个枚举常量的值为0，其余的枚举常量值为前一枚举值加1。 ⑶ 枚举型数据作为运算对象或输出时，按整型数据处理。 ⑷ 一个整型数据不能直接给枚举变量赋值，必须做强制数据类型的转换。 [例] 分析下述程序的输出结果。 enum team {my,your=4,his,her=his+10}; printf("%d,%d,%d,%d\n",my,your,his,her); 答案：0,4,5,15。 同步训练题 一．选择题 1．若程序中有下面的说明和定义： struct abc { int x; char y; } struct abc s1,s2; 则会发生的情况是（ ）。 A．编译出错 B．程序能顺利编译、连接、执行 C．能顺利通过编译、连接，但不能执行 D．能顺利通过编译，但连接出错 2．根据下面的定义，能打印出字母M的语句是（ ）。 struct person { char name[9]; int age; }; struct person stu[10]={"John",17,"Paul",19, "Mary",18,"Adam",16}; A．printf("%s\n",stu[3].name); B．printf("%c\n",stu[3].name[1]); C．printf("%c\n",stu[2].name[1]); D．printf("%c\n",stu[2].name[0]); 3．下面程序的输出是（ ）。 typedef union { long x[2]; int y[4]; char z[8]; }MYTYPE; MYTYPE them; void main() { printf("%d\n",sizeof(them)); } A．32 B．16 C．8 D．24 4．若有下面说明和定义，则sizeof(struct aa)的值是（ ）。 struct aa { int r1; double r2; float r3; union uu { char u1[5]; long u2[2]; }ua; }mya; A．30 B．29 C．24 D．22 5．若有定义：struct link { char data; struct link *next } *p,*s;且指针p指向链表末尾节点的前一个节点，指针s指向新节点。则不能将s所指向的节点插入到末尾的语句是（ ）。 A．s->next=NULL; p=p->next; p->next=s; B．p=p->next; s->next=p->next; p->next=s; C．p=p->next; s->next=p; p->next=s; D．p=(*p).next; (*s).next=(*p).next; (*p).next=s; 6．根据下述定义，可以输出字符'A'的语句是（ ）。 struct person { char name[11]; struct { char name[11]; int age; }other[10]; }; struct person man[10]={{"Jone",{"Paul",20}},{"Paul",{"Mary",18}}, {"Mary",{"Adam",23}},{"Adam”,{"Jone",22}}}; A．printf("%c",other[0].name[0]); B．printf("%c",man[2].(*other[0])); C．printf("%c",man[3].name); D．printf("%c",man[2].other[0].name[0]); 7．下述程序的执行结果是（ ） union tt { int i; char ch[2]; }; void main() { union tt x; x.ch[0]=10; x.ch[1]=1; printf("%d\n",x.i); } A．11 B．不确定值 C．110 D．266 8．enum day {mon,tue,wen=4,thu,fri,sat,sum=10};定义了一个枚举类型，编译程序为值表中各标识符分配的枚举值依次为（ ）。 A．1,2,3,4,5,6,7 B．0,1,2,3,4,5,6 C．0,1,4,5,6,7,10 D．0,1,4,3,4,5,10 9．若有以下结构定义： struct example { int x; int y; }v1; 则正确的引用或定义是（ ）。 A．example.x=10; B．example v2; v2.x=10; C．struct v2; v2.x=10; D．struct example v2={10}; 10．若有以下的说明，则正确叙述的是（ ）。 struct st { int a; int b[2]; }a; A．结构体变量a与结构体成员a同名，定义是非法的 B．程序只在执行到该定义时才为结构体st分配存储单元 C．程序运行时为结构体st分配6字节存储单元 D．类型名struct st可通过extern关键字提前引用 11．对于如下的结构体定义，若对变量person的出生年份进行赋值，正确的是（ ）。 struct date { int year,month,day; }; struct worklist { char name[20]; char sex; struct date birthday; }person; A．year=1976 B．birthday.year=1976 C．person.birthday.year=1976 D．person.year=1976 12．下述程序的输出结果是（ ）。 void main() { struct st { int x; unsigned a:2; unsigned b:2; }; printf("%d\n",sizeof(struct st)); } A．2.5 B．3 C．2 D．6 13．下述语句段中，正确的是（ ）。 A．struct ex { int x; float y; unsigned a:2; unsigned b:3; char cx[10]; }; B．struct ex { unsigned a:3; unsigned b:4; }x; unsigned *p=&x.a; C．struct s { int a; float x:4; }y={1,1.0}; float data=y.x; D．struct nd { int a,b:3; unsigned c[2]:2; }; 14．以下定义变量的程序片段中，含有错误的是（ ）。 A．定义整型变量x,a和b typedef int INT; INT x; int a,b; B．定义整型变量a和b #define INTEGER int INTEGER a,b; C．定义字符类型的指针变量x和y typedef char *CP; CP *x,*y; D．定义结构体变量a和b typedef struct { int x,y; char cx[10]; }st; st a,b; 15．对于下述说明，不能使变量p->b的值增1的是（ ）。 struct st { int a; int *b; }*p; A．*++p->b B．*++((p++)->b) C．*p->b++ D．(*(p++)->b)++ 16．下述程序的运行结果是（ ）。 struct st { int n; int *m; }*p; void main() { int d[5]={10,20,30,40,50}; struct st arr[5]={100,d,200,d+1,300,d+2,400,d+3,500,d+4}; p=arr; printf("%d\t",++p->n); printf("%d\t",(++p)->n); printf("%d\n",++(*p->m)); } A．101 200 21 B．101 20 30 C．200 101 21 D．101 101 10 17．若有下述程序段，则值为6的表达式是（ ）。 struct st { int n; struct st *next; }; struct st a[3]={5,&a[1],7,&a[2],9,'\0'},*p=a; A．p++->n B．p->n++ C．(*p).n++ D．++p->n 18．已建立链表结构，指针p指向被删节点的前一个节点，指针s指向被删节点。则能够将指针s指向的节点从链表中删除并释放该节点的语句组是（ ）。 struct list { int data; struct list *next; } *p,*s; A．free(s); p->next=s->next; B．s=s->next; p->next=s; free(s); C．p->next=s->next; free(s); D．s=s->next; p->next=s; p=p->next; free(s); 19．对于下述定义中，不正确的叙述是（ ）。 union data { int i; char c; float f; }a,b; A．变量a所占内存的长度等于成员f的长度 B．变量a的地址和它的各成员地址都是相同的 C．可以在定义时对a初始化 D．不能对变量a赋值，故a=b非法 20．若有如下定义，则能通过编译的是（ ）。 union data { int i; char c; float f; }a; A．a=5; B．n=a; C．a={2, 'a',1.2}; D．printf("%d",a); 21．执行下述程序语句后的结果是（ ）。 void main() { enum week {sun,mon=3,tue,wed,thu}; enum week day; day=wed; printf("%d\n",day+1); } A．6 B．5 C．3 D．编译时出错 22．下述程序的输出结果是（ ）。 void main() { struct complex { int x,y; }cnum[2]={1,3,2,7}; printf("%d\n",cnum[0].y/cnum[0].x*cnum[1].x); } A．0 B．1 C．3 D．6 23．下述程序的输出结果是（ ）。 typedef union { short x[2]; short y[4]; char z[8]; }TYPE; void main() { static TYPE var; var.x[0]=sizeof(var)-1; printf("%d\n",var.z[0]); } A．8 B．6 C．7 D．不确定值 24．若有如下的定义和语句，则值为101的表达式是（ ）。 struct ws { int a; int *b; }; int x0[]={11,12},x1[]={31,32}; struct ws x[2]={100,x0,300,x1}; struct ws *p=x; A．*p->b B．p->a C．++p->a D．(p++)->a 25．若有以下的说明，则值为2的表达式是（ ）。 struct { char ch; int i; double x; }arr[2][3]={{'a',1,3.45},{'b',2,7.89},{'c',3,1.93}}; A．arr[0][1].ch B．arr[0][1].i C．arr[0][0].i D．arr[0][2].i 26．下述程序的输出结果是（ ）。 void main() { enum team {Jone,Adam,Smith=10,Bob=Smith+2,Liang}; printf("%d,%d\n",Adam,Liang); } A．1,13 B．2,13 C．1,0 D．1,12 二．填空题 1．有以下定义语句：struct st{int day;struct st *next;}a,*p=&a;，可用a.day引用结构体成员day，请写出引用结构体成员a.day的其它两种形式 【1】` , 【2】 。 2．建立的存储结构为：每个节点有两个域，data是数据域，next是指向结点的指针。请填空。 struct link { char data; 【1】 } node; 3．下面min函数的功能是：计算单向循环链表first中每3个相邻节点数据域中的值之和，返回其中最小的值，请填空。 struct node {int data; struct node *link;}; int min(struct node *first) { struct node *p=first; int m,m3=p->data+p->link->data+p->link->link->data; for(p=p->link; p!=first;p=【1】) { m=p->data+p->link->data+p->link->link->data; if(【2】) m3=m; } return m3; } 4．以下函数creat用来建立一个带头节点的单向链表，新产生的节点总是插在链表的末尾。单向链表的头指针作为函数值返回，请填空。 struct node { char data; struct node *next; }; struct node* creat(void) { struct node *h,*p,*q; char ch; h=【1】 malloc(sizeof(struct node )); p=q=h; ch=getchar(); while(ch!= '?' ) { P=【2】 malloc(sizeof(struct node)); p->data=ch; q->next=p; ch=getchar(); } p->next=NULL; 【3】; } 5．下面的程序调用getone函数开辟一个动态存储单元，调用assone函数把数据输入此动态存储单元，调用outone函数输出此动态存储单元中的数据，请填空。 void getone(int **s) { 【1】 =(int*)malloc(sizeof(int)); } void assone(int *a) { scanf("%d",【2】); } void outone(int *b) { printf("%d\n",【3】); } void main() { int *p; getone(&p);assone(p);outone(p); } 6．函数del的功能是删除数据域的值为data的节点，释放其占用空间，并返回表头指针，请填空。 typedef struct node { int data; struct node *next; }NODE; NODE *del(NODE *head,int data) { NODE *delete,*link; if(head==NULL) printf("Empty\n"); else { delete=head; while(data!=delete->data&&delete->next!=NULL) { link=【1】; delete=delete->next; } if(data==delete->data) { if(delete==head) head=delete->next; else 【2】=delete->next; free(【3】); } else printf("Not found\n"); } return head; } 7．在一个链表的节点结构中，有三个域：front是指向前一个节点的指针域，data是指向字符串的指针域，next是指向下一个节点的指针域，请填空完成此节点结构的类型定义和说明。 struct link { 【1】 【2】 【3】 }; 8．函数count(head)统计链表的节点个数，head为表头指针。阅读程序，请填空。 typedef struct node { int data; struct node *next; }NODE; int count(NODE *head) { int n=0; if(【1】) do { n++; head=【2】; }while(head!=NULL); return n; } 9．Head是一个链表的头指针，该链表节点的data域由小到大排序。函数insert(head,data)将一个值为data的新节点插入到链表中，且保证插入后的链表仍然是有序的。请填空。 typedef struct node { int data; struct node *next; }NODE; NODE* insert(NODE* head,int data) { NODE *new,*front,*current; current=head; while((current!=NULL)&&【1】) { front=current; current=current->next; } new=【2】; new->data=data; new->next=current; if(【3】) head=new; else front->next=new; return head; } 10．函数findmax(head,p)在以head为表头指针的单向链表中查找包含最大数据域值的节点，并由p带回该节点。请填空。 typedef struct node { int data; struct node *next; }NODE; void findmax(NODE *head,NODE **P) { *p=head; while(【1】!=0) { head=head->next; if(head->data>【2】) *p=head; } } void main() { NODE *head,*max; ......; findmax(head,【3】); printf("%d\n",max->data);} 11．下述程序实现对两数x和y的判定，若 ，则计算并输出，否则打印出错信息并继续读数，直到输入正确。请填空。 enum ErrorData {Right,Lesson,Great100,MinMaxErr}; char *ErrorMessage[]={"Enter Data Right","Data<0 Error", "Data>100 Error","x>y Error"}; int error(int min,int max) { if(max100) return Great100; if(min<0) return Lesson; return 【1】; } void main() { int status,x,y; do { printf("Please Enter two number:(x,y)"); scanf("%d%d",&x,&y); status=【2】; printf(ErrorMessage[【3】]); }while(status!=Right); printf("Result=%d\n",x*x+y*y); } 12．函数sun(head)计算以head为表头指针的单向链表中所有节点数据域值的和并返回计算结果。请填空。 typedef node { int data; struct node *next; }NODE; int sum(【1】) { int s=0; while(head!=0) { s+=【2】; head=【3】; } return s; } 习题解析 1． 选择题 1．答案A。结构体定义缺少分号。 2．答案D。A选项输出字符串“Adam”，B选项输出字母“d”，C选项输出字母“a”。 3．答案C。共用体的类型长度为成员类型中的最大长度。 4．答案D。 5．答案C。 6．答案D。 7．答案D。x.i的对应存储数据为：0000000100001010=256+10=266。 8．答案C。 9．答案D。 10．答案D。 11．答案C。 12．答案B。位段的长度为1。 13．答案A。位段的类型不能为浮点型及数组类型。 14．答案C。 15．答案D。成员运算符优先级高于“*”与“++”算符，且单目算符的结合性为右结合性。 16．答案A。 17．答案D。 18．答案C。 19．答案C。共用体变量不允许初始化操作。 20．答案D。 21．答案A。 22．答案D。 23．答案C。 24．答案C。 25．答案B。 26．答案A。 二．填空题 1．【1】p->day 【2】(*p).day 2．【1】struct link *next 3． 第 20 页 共 21 页 _1154803588.unknown