2019-08-17结构体、共用体、宏定义

1.结构体

(1)为什么需要结构体?

没有结构体之前,在C语言中,数据的组织依靠:变量+数组
最初简单的时候,只需要使用基本数据类型(char、short、int、float、double)来定义单个变量,需要几个变量就定义几个。后来情况复杂了,有时需要很多意义相关的变量(如需要存储及运算一个班级的学生分数),这时候数组出现了。数组解决了需要很多类型相同、意义相关的变量的问题。但是数组是有限制的。数组最大的不足在于,一个数组只能存储很多数据类型相同的变量。
题目:使用一个数据结构来保存一个学生的所有信息(姓名、学号、性别)
所以碰到需要封装几个类型不同的变量的时候,数组就无能为力。

(2)什么是结构体?

#include  <stdio.h>
struct  Student
{
    char  name[20];    //学生姓名
    unsigned  int  num;    //学号
    int   isMale;    //性别
}

注意:
①结构体类型的定义是在函数外面,而不是里面
②结构体定义的是一个新的组合类型。而不是变量,也不消耗内存(因为还未分配空间)。稍后再定义变量的地方,再使用该结构体类型来定义变量。

int  main(void)
{
    struct  Student  s1;  //s1是一个变量,类型是struct  Student
    //给结构体变量赋值
    s1.name[0]  =  'J';
    s1.name[1]  =  'i';
    s1.name[2]  =  'm';
    s1.name[3]  =  '\0';
    s1.num  =  123;
    s1.isMale  =  1;
printf("s1.name  =  %s.\n s1.num  =  %d.\n s1.isMale  =  %d.\n", s1.name,s1.num,s1.isMale);
    return  0;
}

结构体是一个集合,集合中包含很多元素,这些元素的数据类型可与相同,也可以不相同,所以结构体是一种数据封装的方法。(大箱子装零散的东西)结构体存在的意义就在于,把很多数据类型不相同的变量封装在一起,组成一个大的新的数据类型。这种封装就好比户口封装家庭,公司封装部门。
数据结构:把庞大复杂的数据用一定的方式组织管理起来,便于操作(查找、增加、删除等)这就叫数据结构。

(3)结构体和数组的关联

数组是一种特殊的结构体,特殊之处在于各封装内的各个元素类型是相同的。结构体和数组都是对一些子元素的封装,因此定义的时候都输封装作为整体定义,但是使用的时候,都是使用封装中的子元素,一般结构体变量和数组变量都不会作为一个整体操作。
打印规则

数据类型 格式化符号
float/double %f
char %c或%d
int %d
指针 %p

(4)使用结构体的步骤

第一步:定义结构体类型,结构体类型的定义是在函数外面(函数外面==全局的)
第二步:使用第一步定义的类型来定义结构体变量。
第三步:使用变量。实际上使用结构体变量的时候,使用的是结构体变量中封装的各个子元素,而不是结构体变量本身。

(5)结构体的初始化

结构体变量和普通变量一样,作为局部变量时,如果定义的时候无初始化也无显式赋值,则结构体变量中的子元素的值是随机的。
初始化的三种方式
①struct Mystruct s = {100, 'd', 12.445, 111.111}; //完全OK
②struct Mystruct s =
{
//部分OK,中间缺少某一个后面赋值全不对
s.a = 1444,
s.b = 'k',
s.c = 3.13,
s.d = 123,
};
③struct Mystruct s =
{
//完全OK,中间缺少某一个也OK
.a = 1444,
.b = 'k',
.c = 3.13,
.d = 123,
};
选择①③两种方式,不选②

2.共用体(union)

union Student
{
struct Male m;
struct Female f;
}
一般和结构体结合,选择结构体其中一种使用。

3.宏定义

#define N 321 //宏定义的格式
宏定义要注意的问题:
(1)宏定义一般是在函数的外面
(2)宏定义必须要先定义,再使用宏。如果先使用就会编译报错。
(3)宏定义中宏名一般用大写。不是语法规定的,是一般约定俗称的。
(4)为什么使用宏定义?
在C语言中,一般使用常数的时候,都不是直接使用的,而是先把该常数定义为一个宏,然后在程序中使用该宏名。这样做的好处是,等我们需要修改该常数时,只需要在宏定义处修改依次即可。而不用到代码中到处寻找,看哪里用过该常数。

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