C语言结构体

Deadly 提交于 2020-03-31 08:06:43

1.引入

问题域:跟问题本身相关的一些因素,元素,条件等这些

分析问题,需求,目标

算法思路

 

解决方案域:

与具体的解决问题的方式,方法相关的一些因素,条件

 

数学  =》数学方法(公式,方程)

 

C语言  =》算法模型、存储类型、语法...

 

问题域 =》解决方案域

要把问题域里面的因素  =》解决方案域的因素

 

“人”  在解决方案域用什么描述

 

建模 :来描述问题

 

现实世界物体需要抽象成计算机语言中数据类型

 

学生:

学号  =>int

姓名  =>char[]

性别  =>char/int

年龄  =>int

地址  =>char[]

...

=> 这些物体的属性组合到一个数据类型中

C语言中允许程序员定义自己的组合类型

结构体

联合体/共用体

枚举

 

2.结构体:自定义的一种组合数据类型

2.1

定义

 

struct  结构体名

{

成员类型1 成员名1;

成员类型2 成员名2;

成员类型3 成员名3;

....

};

 

结构体名 :符合C语言中标识符的规定

 

struct  结构体名  =>(你定义的)新类型的名字

 

成员类型 :C语言任意合法的数据类型都可以

成员名 :符合C语言中标识符的规定

 

eg:

struct student

{

int num;

char name[32];

char sex;

int age;

char addr[32];

};

 

=//定义了一个新类型  struct student

这个类型里面包含了5个成员

 

定义一个新类型的变量

struct student s;

 

sizeof(s) =>

 

2.2结构体成员的内存布局

 

1sizeof(s) =>sizeof( struct student)

(a)结构体类型所占内存,是各个成员变量所占内存之和

(b) "字节对齐"问题

"字节对齐"是从CPU的效率来考虑的。在不同的CPU和编译器下

字节对齐的方式不一样

 

1)要求每个变量的地址必须是4的倍数,4字节对齐

struct test

{

char a;

int b;

};

 

sizeof(struct test) =>8

 

struct test

{

char a;

int b;

char c;

};//12

 

2)要求每个变量按它类型的长度对齐

 

struct test

{

char a;

int b;

};

 

sizeof(struct test) =>8

 

GCC编译器是成员的大小对齐。

 

2)结构体内各成员变量内存布局

以定义时各成员变量出现的次序,依次保存

 

2.3结构体变量的引用

访问结构体中成员变量

1)结构体变量名.成员变量名

 

. :域操作符

成员变量与普通变量的用法和含义是一样(左右值)

s.num = 1;

b = s.num;

 

定义一个指针变量p来保存num的地址

int*p;

p = &(s.num)

 

char*p = s.name;

 

struct student*p = = malloc(sizeof(struct student));

(*p) <=>p指向的那个结构体变量

 

(*p).num

 

(2)*结构体指针).成员变量名

(*p).num = 1;

b = (*p).num;

 

(3)

结构体指针变量名->成员名

p->num = 1;

b = p->num;

 

 

2.4定义并初始化结构体变量

结构体的初始化用{}

 

struct birthday

{

int y,m,d;

};

struct student

{

int num;

char name[32];

int sex;

int score;

struct birthday birth;

 

};

 

(1)按定义时的顺序依次初始化各成员变量,用逗号分开

struct student s = {

1001,

"lili",

1,

100,

{1998,1,1}

};

 

(2)不按顺序, .成员变量名 =

可以任意初始化任意个成员变量,不一定要按照顺序

struct student s = {

.name = "pxl",

.birth = {.m = 5}

};

 

(3)结构体数组初始化

a. 按照数组元素的顺序依次初始化

struct student class[3] = {

{ //class[0]

1001,

"gfuye",

1,

123,

{1998,5,4}

},

{},// class[1]

{}

};

 

b.不按照数组元素的顺序,  [下标] =

这种方式,不同的编译器下,情况或限制不一样

struct student class[3] = {

[1] = {

.num = 1001

},

[2] = {}

};

 

练习:

定义一个结构体数组,从键盘上输入每个结构体的内容

struct birthday

{

int y,m,d;

};

 

struct student

{

int num;

char name[32];

int sex;

int score;

struct birthday birth;

 

};

 

 

2.共用体

定义:

union 共用体名

{

共用体类型1 共用成员名1;

共用体类型2 共用成员名2;

...

 

};

 

共用体和结构体的最大区别:

结构体所占的内存大小是各成员变量所占大小之和

共用体所占的内存大小是各成员变量所占最大的那个

内存是共用的

 

union test

{

int a;

char b;

short c;

 

};

 

sizeof(union test) =>4

成员变量a,b,c共用一块内存。

当成员变量a,b,c不同时使用时,为了节省内存空间,可以考虑用共用体

 

union test

{

char a;

char b;

 

};

 

union test s;

s.a = 'A';

// &s.a  == &s.b

printf("b = %d\n",s.b); =>65

 

大端模式  小端模式

cpu寄存器按bit位来保存数据,内存是按照字节编号来保存数据

 

大端模式:

内存的低地址存放寄存器中的高字节

 

小端模式:

内存的低地址存放寄存器中的低字节

 

 

练习:

运行你的机器,测试你的机器到底是大端模式还是小端模式 3.c

union test

{

int a;

char b;

};

 

union test s;

s.a = 0x12345678;//1

if(s.b == 0x78)

{

printf("是小端模式");

}

else

{

printf("是大端模式");

}

 

3.枚举

把该类型变量所有可能的值都列举出来                                         

 

枚举类型用于声明一组可以命名的常数,当一个变量有几种可能的取值的时候

 

int weekday;// 1 2 3 4 5 6 7

 

定义:

enum 枚举类型名{枚举元素的列表};

 

eg:

enum weekday{sun,mon,tue,wed,the,fri,sat};

 

enum weekday week = tue;//定义了一个变量并初始化为tue

 

枚举变量的赋值只能为枚举元素之一

 

枚举元素代表整型的常量,从左至右一次代表 0,1,2,3,4,....

 

定义时可以指定枚举元素的数值,未指定的元素依次从左至右顺序加1(数值可以重复)

 0    2       3   4    0      1   2

enum weekday{sun,mon = 2,tue,wed,the = 0,fri,sat};

 

enum weekday week = sun;

 

printf("%d %d %d \n",week,tue,sat);//0 3 2

 

 

enum color{red,green,blue};

 

enum color c = blue;//2

 

 

作业:

1. 从命令行输入两个加数,获取和

./a.out 123 456

 

123+456 = 579

 

int atoi(char*s)

{

 

return num;

}

 

int main(int argc,char**argv)

{

sum = atoi(argv[1]) + atoi(argv[2])

 

}

 

2.在字符串s中找到最大的那个字符并放在第一个位置上,并将该字符串的字符顺序移动

boy&girl

 

=>ybo&girl

 

 

=========================

typedef :类型重命名

typedef是用来声明一个新类型,来替换已有的一个类型,方便移植

 

typedef 现有的类型名 新类型名;

 

==============

typedef unsigned char uchar;

 

uchar a;//unsigned char a;

 

==========

int NUM[100];//定义了一个数组,数组名NUM

假如要你定义一个和NUM一样的类型的变量a

 

typeof(NUM) a;

 

typedef int[100] sss;//定义了一个新类型sss,int[100]

 

sss a;// int[100] a => int a[100]

=========

void (*p)(int,int);//定义了一个函数指针

 

typeof(p) p1;//定义了一个变量p1,它的类型就是p的类型

 

typedef void(*p2)(int,int) ;定义了一个新类型,函数指针类型,类型名p2

 

p2 p1;//定义了一个变量p1,它的类型就是p的类型

 

===============

typedef加在定义变量(数组)前面,变成定义一个新类型

 

int a;//a是一个变量

 

typedef int a;//a就是一个新类型,等同int

 

==============

int b[1024];

typedef int b[1024];//b就是一个新类型,等同int[1024]

 

====

int(*p)(int,int);//定义一个函数指针变量p

 

typedef int(*p)(int,int);//定义了一个新类型p,函数指针类型

 

typedef struct student

{

int a;

}student;//定义了一个新类型 类型名student

 

 struct student

{

int a;

int b;

}student;//定义这个类型的同时,用这个类型定义了一个变量,变量名为student

==================

 

struct

{

char a;

}student;

 

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