BSPday 25结构体及练习题

发布于:2022-12-18 ⋅ 阅读:(394) ⋅ 点赞:(0)

数组是一组具有相同类型的数据的集合。但在实际的编程过程中,我们往往还需要一组类型不同的数据,例如对于学生信息登记表,姓名为字符串,学号为整数,年龄为整数,所在的学习小组为字符,成绩为小数,因为数据类型不同,显然不能用一个数组来存放。

在C语言中,可以使用结构体(Struct)来存放一组不同类型的数据。结构体的定义形式为:

struct 结构体名{
    结构体所包含的变量或数组
};

结构体是一种集合,它里面包含了多个变量或数组,它们的类型可以相同,也可以不同,每个这样的变量或数组都称为结构体的成员(Member)。请看下面的一个例子:


 
  1. struct stu{
  2. char *name; //姓名
  3. int num; //学号
  4. int age; //年龄
  5. char group; //所在学习小组
  6. float score; //成绩
  7. };

stu 为结构体名,它包含了 5 个成员,分别是 name、num、age、group、score。结构体成员的定义方式与变量和数组的定义方式相同,只是不能初始化。

注意大括号后面的分号 ;不能少,这是一条完整的语句。

结构体也是一种数据类型,它由程序员自己定义,可以包含多个其他类型的数据。

像 int、float、char 等是由C语言本身提供的数据类型,不能再进行分拆,我们称之为基本数据类型;而结构体可以包含多个基本类型的数据,也可以包含其他的结构体,我们将它称为复杂数据类型或构造数据类型。

结构体变量

既然结构体是一种数据类型,那么就可以用它来定义变量。例如:

struct stu stu1, stu2;

定义了两个变量 stu1 和 stu2,它们都是 stu 类型,都由 5 个成员组成。注意关键字struct不能少。

stu 就像一个“模板”,定义出来的变量都具有相同的性质。也可以将结构体比作“图纸”,将结构体变量比作“零件”,根据同一张图纸生产出来的零件的特性都是一样的。

你也可以在定义结构体的同时定义结构体变量:


 
  1. struct stu{
  2. char *name; //姓名
  3. int num; //学号
  4. int age; //年龄
  5. char group; //所在学习小组
  6. float score; //成绩
  7. } stu1, stu2;

将变量放在结构体定义的最后即可。

如果只需要 stu1、stu2 两个变量,后面不需要再使用结构体名定义其他变量,那么在定义时也可以不给出结构体名,如下所示:


 
  1. struct{ //没有写 stu
  2. char *name; //姓名
  3. int num; //学号
  4. int age; //年龄
  5. char group; //所在学习小组
  6. float score; //成绩
  7. } stu1, stu2;

这样做书写简单,但是因为没有结构体名,后面就没法用该结构体定义新的变量。

理论上讲结构体的各个成员在内存中是连续存储的,和数组非常类似,例如上面的结构体变量 stu1、stu2 的内存分布如下图所示,共占用 4+4+4+1+4 = 17 个字节。


但是在编译器的具体实现中,各个成员之间可能会存在缝隙,对于 stu1、stu2,成员变量 group 和 score 之间就存在 3 个字节的空白填充(见下图)。这样算来,stu1、stu2 其实占用了 17 + 3 = 20 个字节。

关于成员变量之间存在“裂缝”的原因,我们将在《C语言内存精讲》专题中的《C语言内存对齐,提高寻址效率》一节中详细讲解。

成员的获取和赋值

结构体和数组类似,也是一组数据的集合,整体使用没有太大的意义。数组使用下标[ ]获取单个元素,结构体使用点号.获取单个成员。获取结构体成员的一般格式为:

结构体变量名.成员名;

通过这种方式可以获取成员的值,也可以给成员赋值:


 
  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. struct{
  4. char *name; //姓名
  5. int num; //学号
  6. int age; //年龄
  7. char group; //所在小组
  8. float score; //成绩
  9. } stu1;
  10. //给结构体成员赋值
  11. stu1.name = "Tom";
  12. stu1.num = 12;
  13. stu1.age = 18;
  14. stu1.group = 'A';
  15. stu1.score = 136.5;
  16. //读取结构体成员的值
  17. printf("%s的学号是%d,年龄是%d,在%c组,今年的成绩是%.1f!\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);
  18. return 0;
  19. }

运行结果:
Tom的学号是12,年龄是18,在A组,今年的成绩是136.5!

除了可以对成员进行逐一赋值,也可以在定义时整体赋值,例如:


 
  1. struct{
  2. char *name; //姓名
  3. int num; //学号
  4. int age; //年龄
  5. char group; //所在小组
  6. float score; //成绩
  7. } stu1, stu2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };

不过整体赋值仅限于定义结构体变量的时候,在使用过程中只能对成员逐一赋值,这和数组的赋值非常类似。

需要注意的是,结构体是一种自定义的数据类型,是创建变量的模板,不占用内存空间;结构体变量才包含了实实在在的数据,需要内存空间来存储。

习题精讲

设有一组学生的成绩数据已经放在结构数组boy中, 1)计算不及格人数。要求:使用结构指针变量作为函数参数编程。

2)在学生wang ming之前添加一条记录“105, ma li, f, 20”,并输出所有学生信息。

3)学生cheng 1ing已转学,请将其记录从数组中删除,并输出所有学生信息。

#include<stdio.h>
#include<string.h>

typedef struct stu
{
	int num;
	char name[20];
	char gender;
	double score;
}BOY;

int unpass(BOY boy[],int length);
void add(BOY *p);
void add_printf(BOY *p,int length);
void sub(BOY *p);
int main()
{
	BOY boy[6] =
	{
		{
			101,"li ping",'m',45
		},
		{
			102,"zhang ping",'m',62.5
		},
		{
			103,"he fang",'m',92.5
		},
		{
			104,"cheng ling",'f',87
		},
		{
			106,"wang ming",'m',58
		}
	};
	int ret = 0;
	ret = unpass(boy,6);
	printf("%d\n",ret);
	BOY *p;
	p = &boy;
	add(p);
	add_printf(p,6);
	sub(p);
	add_printf(p,6);
}




int unpass(BOY boy[],int length)
{
	int i =0;
	for(int j = 0;j<length-1;j++)
	{
		if(boy[j].score<60.0)
		{
			i++;
		}
		
	}
	return i;
}

void add(BOY *p)
{
	*(p+5) = *(p+4);
	(*(p+4)).num = 105;
	strcpy((*(p+4)).name ,"ma li");
	(*(p+4)).gender = 'f';
	(*(p+4)).score = 20;
}

void add_printf(BOY *p,int length)
{
	for(int i = 0;i<length;i++)
	{
		if((*(p+i)).num ==0)
		{
			
		}
		else
		{
			printf("id=%d name=%s gender=%c score=%.2f\n",(*(p+i)).num,(*(p+i)).name,\
   			(*(p+i)).gender,(*(p+i)).score);
		}
		
	}
	printf("\n\n");
}

void sub(BOY *p)
{

	(*(p+3)).num = 0;
	strcpy((*(p+3)).name ,"0");
	(*(p+3)).gender = '0';
	(*(p+3)).score = 0;
}

编写一个程序,完成根据学员姓名查询成绩的功能(要求查询通过函数实现),定义一个学员结构体,包含姓名,成绩,定义一个结构体数组,保存所有学员的信息(假定有3个学生),首先录入学员信息,然后调用查询函数获得要查询学员成绩 

//编写一个程序,完成根据学员姓名查询成绩的功能(要求查询通过函数实现),定义一个学员结构体,包含姓名,成绩,定义一个结构体数组,保存所有学员的信息(假定有3个学生),首先录入学员信息,然后调用查询函数获得要查询学员成绩
#include<stdio.h>
#include<string.h>

typedef struct
{
 char name[20];
 float score;
}Stu;
 
void scan(Stu stu[],int n)
{
 int i;
 for(i=0;i<n;i++)
 {
  printf("请输入第%d个学生的姓名、成绩:\n",i+1);
  scanf("%s",&stu[i].name);
  scanf("%f",&stu[i].score);
 }
}
 
void find (Stu stu[],int length)
{
 int i,j=1;
 char name[20];
 printf("请输入要查找的学生名字:");
 getchar();
 gets(name);
 for(i=0;i<length;i++)
 {
  j=strcmp(name,stu[i].name);
  if(j==0)
  {
   printf("该同学的成绩为%.2f\n",stu[i].score);
   break;
  }
 }
 if(i==length)
  printf("哒咩~"); 
}
 
int main()
{
 int num;
 printf("请输入学生人数:");
 scanf("%d",&num);
 Stu stu[num];
 scan(stu,num);
 find(stu,num);
 
 return 0;
} 

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