3. 结构体数组
(1) 结构体数组声明初始化
声明结构体数组 :
-- 声明结构体的时候声明结构体数组 : 格式为 : struct 结构标记 {} 数组名[];
-- 使用结构标记声明结构体数组 : 格式为 : struct 结构标记 数组名[];
结构体数组声明初始化 :
-- 逐个元素初始化 : 数组名[] = {{结构体1}, {结构体2}};
-- 总体初始化 : 数组名[] = {常量1, 常量2 ...};
结构体初始化 :
/************************************************************************* > File Name: array_struct.c > Author: octopus > Mail: octopus_work.163.com > Created Time: 2014年03月24日 星期一 16时40分15秒 ************************************************************************/ #include<stdio.h> /* * 声明结构体 * 同时也声明结构体类型数组 * 为数组初始化 * 直接将每个结构体成员的值依次列出即可 */ struct student { char *name; int age; } team1[] = { "Tom", 12, "Jack", 13 }; int main(int argc, char **argv) { int i; /*将每个结构体初始化, 赋值, 每个结构体初始化内容使用 花括号括起来*/ struct student team2[] = {{"CJ", 34}, {"KI", 32}}; for(i = 0; i < 2; i++) { printf("team1 : team1[i].name = %s, team1[i].age = %d \n", team1[i].name, team1[i].age); } for(i = 0; i < 2; i++) { printf("team2 : team2[i].name = %s, team2[i].age = %d \n", team2[i].name, team2[i].age); } return 0; }
执行结果 :
octopus@octopus-Vostro-270s:~/code/c/struct$ gcc array_struct.c octopus@octopus-Vostro-270s:~/code/c/struct$ ./a.out team1 : team1[i].name = Tom, team1[i].age = 12 team1 : team1[i].name = Jack, team1[i].age = 13 team2 : team2[i].name = CJ, team2[i].age = 34 team2 : team2[i].name = KI, team2[i].age = 32
(2) 结构体数组示例程序
需求 : 实现一个统计 C 语言关键字出现次数;
代码 :
/************************************************************************* > File Name: word_count.c > Author: octopus > Mail: octopus_work.163.com > Created Time: 2014年03月24日 星期一 17时12分32秒 ************************************************************************/ #include<stdio.h> #include<ctype.h> #include<string.h> #define MAXWORD 10 /* * 定义结构体类型 key * 该类型结构体中存储一个 字符串(关键字) 和 int 数据(关键字出现次数) * 同时声明一个结构体数组 * 对结构体数组进行初始化 * * */ struct key { char *word; int count; }key_count[] = { "auto", 0, "break", 0, "case", 0, "char", 0, "const", 0, "continue", 0, "default", 0, "void", 0, "volatitle", 0, "while", 0 }; int main(int argc, char **argv) { int n; char word[MAXWORD]; /*循环接收字符串, 如果字符串与结构体数组中匹配, 结构体的count ++*/ while(getword(word, MAXWORD) != EOF) if(isalpha(word[0])) if((n = binsearch(word, key_count, 10)) >= 0) key_count[n].count++; /*打印大于0的关键字 及 个数*/ for (n = 0; n < 10; n ++) if(key_count[n].count > 0) printf("%2d %s\n", key_count[n].count, key_count[n].word); return 0; } /* * 重要api解析 : * int getc(FILE *stream) 从标准输入流中读取字符 * int ungetc(int c, FILE *stream) 将字符退回到标准输入流中 * int isspace(int c) 判断字符是否是 空格 '\f' '\r' '\n' '\t' '\v' * int isalpha(int c) 判断是否是字母 */ int getword(char *word, int lim) { int c, getc(FILE*), ungetc(int, FILE*); char *wp = word; /*过滤空格, 如果输入的不是 空, 就继续向下执行*/ while(isspace(c = getc(stdin))); /*如果输入的不是结束符, 那么 wp指针, 先取值, 之后地址自增*/ if(c != EOF) *wp++ = c; /*如果输入的不是字母, 直接返回, 关键字里面没有数字开头的*/ if(!isalpha(c)) { *wp = '\0'; return c; } /* * 循环条件 a. 接收的最大字符个数 lim, 每读取一个字符, 该变量自减 * 当该变量自减为0时停止循环接收字符串 * 循环条件 b. 当读取到的字符 不是 字母 或者数字的时候, 停止循环 */ for(; --lim > 0; wp++) { if(!isalnum(*wp = getc(stdin))) { ungetc(*wp, stdin); break; } } *wp = '\0'; return word[0]; } /* * 参数解析 : word 是要查找的字符串 tab 字符串数组 n 字符串大小 */ int binsearch(char *word, struct key tab[], int n) { /* * cond 判断 查找的字符串 是在mid 坐标之前 (<0) 之后(>0) 或者就是mid坐标 * * 如果查找的不是正好中间的变量符合, 就返回 -1 失败 */ int cond, low, high, mid; low = 0; high = n - 1; /* * 要找的值的下标在low 和 high之间 * mid 是 low 和 high 的中值 * 如果 word 小于中值下标 将比较范围 缩小 */ while(low <= high) { mid = (low + high) / 2; if((cond = strcmp(word, tab[mid].word)) < 0) high = mid - 1; else if(cond > 0) low = mid + 1; else return mid; } return -1; }
执行结果 :
[root@ip28 struct]# gcc word_count.c [root@ip28 struct]# ./a.out auto break break char 1 auto 2 break 1 char
宏定义方法 : 获取结构体数组大小;
-- sizeof 方法 : sizeof (对象) | sizeof (类型名称) 可以获取对象 或者 类型占用的存储空间, 其返回值是 size_t 类型的, 定义在stddef.h 头文件中;
-- 使用类型测量 :
#define KEYS (sizeof(key_count) / sizeof(struct key))
-- 使用对象测量 :
#define KEYS (sizeof(key_count) / sizeof(struct key_count[0])
4. 指向结构体指针
(1) 使用指针方式实现上面的关键字统计程序
使用指针进行二分查找 :
-- 使用下标找中值 : 在之前找中值时通过 mid = (low + high)方法, 这样做可行是因为 low 从0开始的;
-- 如果是指针情况 : mid low high 都是指针, 那么就不能使用上面的那种方法了, 使用 mid = low + (high - low) / 2;.
-- 指针操作情况的 high 和 low : 其中 low 是首元素的 首地址, high 是 尾元素的尾地址, 只有这样 它们的差的 0.5 倍才是准确的中值的首地址;
指针指向数组注意点 : 不要生成非法的指针, 指针不能指向数组之外的元素;
-- &key_count[-1] : 这个指针时非法的;
-- &key_count[n] : 对数组的最后一个元素后面的第一个元素进行 & 运算时合法的, 其它操作都是非法的;
示例程序 :
/************************************************************************* > File Name: pointer_struct.c > Author: octopus > Mail: octopus_work.163.com > Created Time: Tue 25 Mar 2014 12:31:08 AM CST ************************************************************************/ #include<stdio.h> #include<ctype.h> #include<string.h> #define MAXWORD 20 /*计算结构体数组的大小*/ #define KEYS (int)(sizeof(key_count) / sizeof(struct key)) struct key { char *word; int count; } key_count[] = { "auto", 0, "break", 0, "case", 0, "char", 0, "const", 0 }; int getword(char *, int); struct key *binsearch(char*, struct key*, int); int main(int argc, char **argv) { char word[MAXWORD]; struct key *p; /*存放查找方法返回的结构体指针, 该指针指向数组中查找到元素的下标*/ while(getword(word, MAXWORD) != EOF) if(isalpha(word[0])) if((p = binsearch(word, key_count, KEYS)) != NULL) p->count++; for(p = key_count; p < key_count + KEYS; p++) if(p->count > 0) printf("%2d %s \n", p->count, p->word); return 0; } /* * 没有循环控制变量的 for 循环, 在内部通过条件 break */ int getword(char *word, int max) { int c, getc(FILE*), ungetc(int, FILE*); char *wp = word; /*处理第一个字符, 第一个字符不是 空 不是 EOF 再进行下面的操作*/ while(isspace(c = getc(stdin))); if(c != EOF) *wp++ = c; if(!isalpha(c)) { *wp = '\0'; return c; } /*循环接收字符串, 字符串接收到非标识符 或者 到达个数上限停止循环*/ for(; --max > 0; wp++) if(!isalnum(*wp = getc(stdin))) { ungetc(*wp, stdin); break; } *wp = '\0'; return word[0]; } /* * 注意点 : * 取两个地址的中值 : 一个数组n个元素, 其中值计算 是由 首元素的首地址 和 尾元素的尾地址计算的 * 二分查找 : * 如果要把区间前移, 那么就需要将尾地址设置为 中间元素前一个元素的尾地址, 即中间元素的首地址 * 如果要把区间后移, 那么就需要将首地址设置为 中间元素后一个元素的首地址, 即中间元素 + 1 的地址 * * 指向结构体数组的指针 : * struct key tab * 是指向结构体数组指针, 该指针可以操作结构体数组 */ struct key *binsearch(char *word, struct key *tab, int n) { int cond; struct key *low = &tab[0]; /*0元素的首地址*/ struct key *high = &tab[n]; /*尾元素的尾地址*/ struct key *mid; while(low < high) { /*计算中间值的地址*/ mid = low + (high - low) / 2; if((cond = strcmp(word, mid->word)) < 0) high = mid; /*mid 是 中间元素前一个元素的尾地址*/ else if(cond > 0) low = mid + 1; /*这里low要成为mid后一个元素的首地址*/ else return mid; } return NULL; }
执行结果 :
octopus@octopus-Vostro-270s:~/code/c/struct$ gcc pointer_struct.c octopus@octopus-Vostro-270s:~/code/c/struct$ ./a.out auto case auto break 2 auto 1 break 1 case
(2) 结构体大小讨论
结构体数组指针算术运算 : struct key *p = word_count; 指针 p 指向 结构体数组, 如果 p + 1 , 结果是 p 地址 加上 结构体所占内存大小;
结构体大小 : 结构体的大小不是完全等于各个成员的长度之和, 对象之间有对齐要求;
-- 空穴 : 对象间对齐, 会产生空穴, 占有空间, 但是不存储数据;
示例 : 结构体中由一个 char 和 int , 占用的空间却是 8个字节, 它们的和是 5个字节;
/************************************************************************* > File Name: memory_struct.c > Author: octopus > Mail: octopus_work.163.com > Created Time: 2014年03月25日 星期二 12时55分45秒 ************************************************************************/ #include<stdio.h> struct word { char c; int i; }; int main(int argc, char **argv) { printf("sizeof(struct word) = %d \n", sizeof(struct word)); return 0; }
执行结果 :
octopus@octopus-Vostro-270s:~/code/c/struct$ gcc memory_struct.c octopus@octopus-Vostro-270s:~/code/c/struct$ ./a.out sizeof(word) = 8
