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初步剖析C語言編程中的結構體

2020-01-04 17:50:40
字體:
來源:轉載
供稿:網友
這篇文章主要介紹了C語言編程中的結構體,是C語言入門學習中的基礎知識,需要的朋友可以參考下
 

C語言結構體,可謂是C強大功能之一,也是C++語言之所以能衍生的有利條件,事實上,當結構體中成員中有函數指針了后,那么,結構體也即C++中的類了。

C語言中,結構體的聲明、定義是用到關鍵字struct,就像聯合體用到關鍵字union、枚舉類型用到enum關鍵字一樣,事實上,聯合體、枚舉類型的用法幾乎是參照結構體來的。結構體的聲明格式如下:

struct tag-name{{member 1;…member N;};

因此,定義結構體變量的語句為:struct tag-name varible-name,如struct point pt;其中,point 為tag-name,pt是結構體struct point變量。當然,也可以一次性聲明結構體類型和變量,即如下:struct tag-name {…} x,y,z;就類似于int x,y,z;語句一樣。也可以在定義結構體變量時即賦初值,即變量初始化,struct point pt={320,200};

當然,也就可以有結構體指針、結構體數組了。訪問結構體變量中的member的方法有:如果是由結構體變量名來訪問,則是structure-variable-name.member;如果是由結構體變量指針來訪問,則是structure-variable-pointer->member;

好了,上面的不是重點,也不難掌握,只是細節問題。結構體具有重要的應用,如下的:

如自引用的結構體,常用來作為二叉樹等重要數據結構的實現:假設我們要實現一個普遍的問題的解決算法——統計某些輸入的各單詞出現的頻數。由于輸入的單詞數是未知,內容未知,長度未知,我們不能對輸入進行排序并采用二分查找。……那么,一種解決辦法是:將已知的單詞排序——通過將每個到達的單詞排序到適當位置。當然,實現此功能不能通過線性排序,因為那樣有可能很長,相應地,我們將使用二叉樹來實現。該二叉樹每一個單詞為一個二叉樹結點,每個結點包括:

  • a pointer to the text of the word
  • a count of the number of occurences
  • a pointer to the left child node
  • a pointer to the right child node

其寫在程序中,即:

struct tnode{/*the tree node:*/char *word;/*points to the next*/int count;/*number of occurences*/struct tnode *left;/*left child*/struct tnode *right;/*right child*/}

完成上述功能的完整程序如下:

#include<stdio.h> #include<ctype.h> #include<string.h> #include"tNode.h"  #define MAXWORD 100 struct tnode *addtree(struct tnode *,char *); void treeprint(struct tnode *); int getword(char *,int);   struct tnode *talloc(void); char *strdup2(char *);   /*word frequency count*/ main() {   struct tnode *root;   char word[MAXWORD];    root=NULL;   while(getword(word,MAXWORD)!=EOF)     if(isalpha(word[0]))       root=addtree(root,word);   treeprint(root);   return 0; }  #define BUFSIZE 100 char buf[BUFSIZE];/*buffer for ungetch*/ int bufp=0;/*next free position in buf*/  int getch(void)/*get a (possibly pushed back) character*/ {   return (bufp>0)? buf[--bufp]:getchar(); }  void ungetch(int c)/*push back character on input*/ {   if(bufp>=BUFSIZE)     printf("ungetch:too many characters/n");   else     buf[bufp++]=c; }  /*getword:get next word or character from input*/ int getword(char *word,int lim) {   int c,getch(void);   void ungetch(int);   char *w=word;    while(isspace(c=getch() ));    if(c!=EOF)     *w++=c;   if(!isalpha(c)){     *w='/0';     return c;   }   for(;--lim>0;w++)     if(!isalnum(*w=getch())){       ungetch(*w);       break;     }   *w='/0';   return word[0]; }   /*addtree:add a node with w,at or below p*/ struct tnode *addtree(struct tnode *p,char *w) {   int cond;    if(p==NULL){/*a new word has arrived*/     p=talloc();/*make a new node*/     p->word=strdup(w);     p->count=1;     p->left=p->right=NULL;   }else if((cond=strcmp(w,p->word))==0)     p->count++;/*repeated word*/   else if(cond<0)/*less than into left subtree*/     p->left=addtree(p->left,w);   else  /*greater than into right subtree*/     p->right=addtree(p->right,w);   return p; } /*treeprint:in-order print of tree p*/ void treeprint(struct tnode *p) {   if(p!=NULL){     treeprint(p->left);     printf("%4d %s/n",p->count,p->word);     treeprint(p->right);   } }  #include<stdlib.h> /*talloc:make a tnode*/ struct tnode *talloc(void) {   return (struct tnode *)malloc(sizeof(struct tnode)); }   char *strdup2(char *s)/*make a duplicate of s*/ {   char *p;    p=(char *)malloc(strlen(s)+1);/*+1 for '/0'*/   if(p!=NULL)     strcpy(p,s);   return p; } 

其中,其它的關于union、enum這里就不多說了,再說一個關于結構體的非常重要的應用——位操作:

當然,我們知道,對于位操作,我們可通過#define tables(即用宏和C中的位操作來實現)

如:

#define KEYWORD 01 /*0001*/#define EXTERNAL 02 /*0010*/#define STATIC 04   /*0100*/

enum{KEYWORD =01,EXTERNAL =02,STATIC =04};

那么,flags|=EXTERNAL|STATIC;將打開flags的EXTERNAL和STATIC位,而

flags&=~(EXTERNAL|STATIC);將關閉flags的EXTERNAL和STATIC位.

然而,上述定義的位模式可以用結構體如下寫:

struct{unsigned int is_keyword:1;unsigned int is_extern:1;unsigned int is_static:1;}flags;/*This defines a variable called flags that contains three 1-bit fields*/

那么,上述打開相應位的操作為:

flags.is_extern=flags.is_static=1;

上述關閉相應位的操作為:

flags.is_extern=flags.is_static=0;

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