C语言程序设计核心详解 第九章 结构体与链表概要详解

简介: 本文档详细介绍了C语言中的结构体与链表。首先,讲解了结构体的定义、初始化及使用方法,并演示了如何通过不同方式定义结构体变量。接着,介绍了指向结构体的指针及其应用,包括结构体变量和结构体数组的指针操作。随后,概述了链表的概念与定义,解释了链表的基本操作如动态分配、插入和删除。最后,简述了共用体类型及其变量定义与引用方法。通过本文档,读者可以全面了解结构体与链表的基础知识及实际应用技巧。

第九章 结构体与链表概要

@[toc]

1.结构体类型

struct 结构体类型名
{
   
   
    成员1的定义;
    成员2的定义;
    .........
    成员n的定义;
}结构体名(可以省略);

1.1 构造与定义结构体类型

构造结构体一共有三种方法
方法一:

struct student
{
   
   
    int sn;
    int age;
    char sex;
    int s[3];
};

int main()
{
   
   
    struct student a;
    struct student b;
    struct student c[10];

}

方法二:

struct student
{
   
   
    int sn;
    int age;
    char sex;
    int s[3];
}a,b,c[10];

int main()
{
   
   

}

方法三:(不建议使用,省略类型名的方法)

struct 
{
   
   
    int sn;
    int age;
    char sex;
    int s[3];
}a,b,c[10];

int main()
{
   
   

}

使用这种方法,结构体只能一次性使用,后续没法添加。

补充:结构体变量在内存中占用字节数为各成员占用字节数总和。

struct aa
{
   
   
    int num; // 2
    char name[10]; //10
};
struct bb
{
   
   
    int a;  //2
    float b; //4
    struct aa c; //12
};

sizeof(a); //18

1.2 使用结构体变量,结构体数组,结构体指针变量

1.在定义结构体变量的同时可以将各成员的初值按顺序放在一对花括号中,来进行对结构体变量的初始化。若初值个数多于成员个数则出错,若初值个数少于成员个数,则多余成员自动赋0.

struct aa
{
   
   
    int a;
    char b[10]; 
    float c;
} a1={
   
   30,"china",40.5},a2={
   
   60,"kunming"},a3;

2.结构体变量不能整体引用,只能引用它的成员。(同数组相似)
引用结构体成员的方式:
结构体变量名.成员名
其中,(.)为成员运算符
如:
printf(a1="a1=%d,%s,%f,a1"); //非法
printf(a1="a1=%d,%s,%f,a1.a,a1.b,a2.c");
a1.a=80;
a1.b="xinjiang";
a1.c="60.5";

1.3 指向结构体数据类型的指针

1.3.1 指向结构体变量的指针

可以用指针变量指向结构变量也可以用指针变量指向结构体变量中的成员。要注意指针变量的类型必须与它所指向变量的类型相同。当指针变量指向结构体变量时,对指针变量+1则跳过整个结构体而不是跳过一个成员。

一般来说都是定义指向结构体的指针,用指向整个的指针控制内部的的成员也好,数组也好

struct struct
{
   
   
     int num;
     char name[20];
     chat sex;
     float score;
};
struct student aa={
   
   1001,"zhang",'M',80.5};
struct student *p=&aa;
char *q=aa.name;
int *r=&aa.num;

当指针变量p指向结构体变量aa时,引用aa中的成员的方式有三种:
aa.num
(*p).num
p->num

1.3.2 指向结构体数组的指针

struct student
{
   
   
    int num;
    char name[20];
    char sex;
    float score;
};

,struct student stu[3]={
   
   {
   
   1001,"zhang",'M',60.5},{
   
   1002,"peng",'M',100},{
   
   1003,"wang",'W',90.9}};
struct student *p=stu;

image.png

注:

  1. 可以用结构体变量的成员作为实参,它与普通变量作为实参的用法是一样的。
  2. 用结构体变量作为实参时,要求形参必须是同一结构体的变量,传递后形参与实参各对应成员值是一样的。
  3. 也可以用结构体类型的地址(指针变量或数组)作为实参,要求形参必须是同一结构体类型的指针变量或数组。只是地址传递,则可以通过形参来改变实参的值。

2.链表概要

数据集有两个大方向进行存储
一个是定义数组,连续存储
一个是定义链表,结点定义-不必连续

2.1 链表定义

链表是一种数据结构,它采用动态分配存储单元方式。它能够有效地节省存储空间(同数组比较)

链表都有一个"头指针"变量,它用于指向链表中的第一个元素(地址)。链表中的元素都是结点,链表中的所有结点都是结构体类型,且同一链表中的结点都是同一结构体类型。每个结点都应包括数据部分和下个结点地址两部分内容。链表的最后一个元素(结点)称为链尾。指向NULL

链表的访问都是通过指针变量从头结点开始。

由于链表中的结点是一个结构体类型,并且结点中有一个成员用于指向下一个结点。所以定义作为结点的格式:

struct 结构体名
{
   
   
    定义数据成员:
    struct 结构体名 *指针变量名;

};
例如:
struct student
{
   
   
    int num;
    float score;
    struct student *next;

};
struct student a,*p;

2.2 动态分配函数

定义在头文件中

1.malloc()函数
格式:malloc(size)
作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size个字节的连续空间,函数返回值为一个指向分配域起始地址的指针若分配失败则返回NULL.

例如:开辟一个用于存在struct student 数据的内存空间,并让p指向该空间

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

(struct student *) 强制类型转换,因为默认是void类型,要强制类型转换
sizeofstruct student) 分配结构体那么大的内存空间供以使用

2.free()函数
格式:free(p);
作用是释放用malloc()分配的内存。

2.3 链表操作

(1)建立动态链表(假定若输入的成员为0则表示结束)

#include<stdlib.h>
struct node
{
   
   
    int data;
    struct node *next;
};
struct node *head,*p,*q;
p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));
p->data=10;

(2)链表的使用
p->data;
p->next;

(3)链表结点的删除

核心:先连后断,意味着,先与后一个结点连接,再让原来的连接断开

(4)链表的插入

3. 共用体类型

共用体中所有成员共用同一段内存(所有成员的起始地址都是一样的)

格式:
union 共用体名
{
成员列表;
};

注:
(1)成员列表为定义该共用体的成员,成员定义的方式与普通变量的方式一样。
(2)成员列表必须用一对花括号括起
(3)共用体名可以省略

3.1 共用体变量的定义

(1)先定义类型,再定义变量
(2)定义类型的同时,定义变量
(3)直接定义变量

union data
{
   
   
    int i;
    char ch[10];
    float s;
}a1;

注意:
由于共用体类型变量的所有成员都共用同一段内存,所以共用体类型变量所占的字节数等于该共用体类型中占用字节数最多的成员所占的字节数。 sizeof(a1) // 10

3.2 共用体变量的引用

注:

  1. 不能整体引用共用体变量,只能引用其成员。
  2. 同类型成员共享值
  3. 在内存中整型数据中的二进制低8位占用前面一个字节,高8位占用后面一个字节。

3.3 typedef

用typedef定义新类型名
在编程中可以用typedef来定义新的类型名来代替已有的类型名

格式:
typedef 已有类型名 新的类型名

如:
typedef int INTEGER;
以后在定义变量时int和INTEGER是等价的
INTEGER a[10],b; int a[10],b;

(1) typedef可用于定义各种类型名,但 不能定义变量。即只要见到typedef则该语句最后的标识符必定是一个类型名而不是变量名。
(2)typedef只能对已经存在的类型新增一个别名,而不是创造新类型。即在typedef后必须是一个已有的类型。

相关文章
|
26天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第十章:位运算和c语言文件操作详解_文件操作函数
本文详细介绍了C语言中的位运算和文件操作。位运算包括按位与、或、异或、取反、左移和右移等六种运算符及其复合赋值运算符,每种运算符的功能和应用场景都有具体说明。文件操作部分则涵盖了文件的概念、分类、文件类型指针、文件的打开与关闭、读写操作及当前读写位置的调整等内容,提供了丰富的示例帮助理解。通过对本文的学习,读者可以全面掌握C语言中的位运算和文件处理技术。
|
26天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第七章 函数和预编译命令
本章介绍C语言中的函数定义与使用,以及预编译命令。主要内容包括函数的定义格式、调用方式和示例分析。C程序结构分为`main()`单框架或多子函数框架。函数不能嵌套定义但可互相调用。变量具有类型、作用范围和存储类别三种属性,其中作用范围分为局部和全局。预编译命令包括文件包含和宏定义,宏定义分为无参和带参两种形式。此外,还介绍了变量的存储类别及其特点。通过实例详细解析了函数调用过程及宏定义的应用。
|
26天前
|
存储 人工智能 C语言
C语言程序设计核心详解 第八章 指针超详细讲解_指针变量_二维数组指针_指向字符串指针
本文详细讲解了C语言中的指针,包括指针变量的定义与引用、指向数组及字符串的指针变量等。首先介绍了指针变量的基本概念和定义格式,随后通过多个示例展示了如何使用指针变量来操作普通变量、数组和字符串。文章还深入探讨了指向函数的指针变量以及指针数组的概念,并解释了空指针的意义和使用场景。通过丰富的代码示例和图形化展示,帮助读者更好地理解和掌握C语言中的指针知识。
|
26天前
|
存储 算法 C语言
C语言手撕实战代码_循环单链表和循环双链表
本文档详细介绍了用C语言实现循环单链表和循环双链表的相关算法。包括循环单链表的建立、逆转、左移、拆分及合并等操作;以及双链表的建立、遍历、排序和循环双链表的重组。通过具体示例和代码片段,展示了每种算法的实现思路与步骤,帮助读者深入理解并掌握这些数据结构的基本操作方法。
|
21天前
|
C语言
C语言里的循环链表
C语言里的循环链表
|
5月前
【移除链表元素】LeetCode第203题讲解
【移除链表元素】LeetCode第203题讲解
|
4月前
|
存储 SQL 算法
LeetCode力扣第114题:多种算法实现 将二叉树展开为链表
LeetCode力扣第114题:多种算法实现 将二叉树展开为链表
|
4月前
|
存储 SQL 算法
LeetCode 题目 86:分隔链表
LeetCode 题目 86:分隔链表
|
4月前
|
存储 算法 Java
【经典算法】Leetcode 141. 环形链表(Java/C/Python3实现含注释说明,Easy)
【经典算法】Leetcode 141. 环形链表(Java/C/Python3实现含注释说明,Easy)
32 2
|
5月前
<数据结构>五道LeetCode链表题分析.环形链表,反转链表,合并链表,找中间节点.
<数据结构>五道LeetCode链表题分析.环形链表,反转链表,合并链表,找中间节点
46 1