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第7章 自定义数据类型7.1 结构体类型 7.2 共用体 7.3 枚举类型 7.4 用typedef声明类型C+提供了许多种基本的数据类型(如int、float、 double、char等)供用户使用。但是由于程序需要处 理的问题往往比较复杂,而且呈多样化,已有的数 据类型显得不能满足使用要求。因此C+允许用户 根据需要自己声明一些类型,例如第5章介绍的数组 就是用户自己声明的数据类型。此外,用户可以自 己声明的类型还有结构体(structure)类型、共用体 (union)类型、枚举(enumeration)类型、类(class)类 型等,这些统称为用户自定义类型(user-defined type,UDT)。 本章介绍结构体类型、共用体类型和 枚举类型,第8章将介绍类类型。有时需要将不同类型的数据组合成一个有机的整 体,以供用户方便地使用。这些组合在一个整体中 的数据是互相联系的。例如,一个学生的学号、姓 名、性别、年龄、成绩、家庭地址等项,都是这个 学生的属性。见图7.1。图7.17.1 结构体类型7.1.1 结构体概述在一个组合项中包含若干个类型不同(当然也可 以相同)的数据项。和C+允许用户自己指定这 样一种数据类型,它称为结构体。它相当于其他高 级语言中的记录(record)。 例如,可以通过下面的声明来建立如图7.1所示的 数据类型。 struct Student /声明一个结构体类型Student int num; /包括一个整型变量num char name20; /包括一个字符数组name,可以容纳20个字符 char sex; /包括一个字符变量sex int age; /包括一个整型变量age float score; /包括一个单精度型变量 char addr30; /包括一个字符数组addr,可以容纳30个字符 ; /最后有一个分号这样,程序设计者就声明了一个新的结构体类型 Student(struct是声明结构体类型时所必须使用的关 键字,不能省略),它向编译系统声明: 这是一种 结构体类型,它包括num, name, sex, age, score, addr等不同类型的数据项。应当说明Student是一 个类型名,它和系统提供的标准类型(如int、char 、float、double等)一样,都可以用来定义变量, 只不过结构体类型需要事先由用户自己声明而已。 声明一个结构体类型的一般形式为 struct 结构体类型名成员表列;结构体类型名用来作结构体类型的标志。上面的 声明中Student就是结构体类型名。大括号内是该 结构体中的全部成员(member),由它们组成一个特 定的结构体。上例中的num,name,sex,score等都是 结构体中的成员。在声明一个结构体类型时必须对 各成员都进行类型声明,即 类型名 成员名; 每一个成员也称为结构体中的一个域(field)。成 员表列又称为域表。成员名的定名规则与变量名的 定名规则相同。 声明结构体类型的位置一般在文件的开头,在所 有函数(包括main函数)之前,以便本文件中所有的 函数都能利用它来定义变量。当然也可以在函数中 声明结构体类型。在C语言中,结构体的成员只能是数据(如上面例 子中所表示的那样)。C+对此加以扩充,结构体的 成员既可以包括数据(即数据成员),又可以包括函 数(即函数成员),以适应面向对象的程序设计。但 是由于C+提供了类(class)类型,一般情况下,不 必使用带函数的结构体,因此在本章中只介绍只含 数据成员的结构体,有关包含函数成员的结构体将 在第8章介绍类类型时一并介绍。前面只是指定了一种结构体类型,它相当于一个 模型,但其中并无具体数据,系统也不为之分配实 际的内存单元。为了能在程序中使用结构体类型的 数据,应当定义结构体类型的变量,并在其中存放 具体的数据。 1. 定义结构体类型变量的方法 可以采取以下3种方法定义结构体类型的变量。 (1) 先声明结构体类型再定义变量名 如上面已定义了一个结构体类型Student,可以用 它来定义结构体变量。如 Student student1, student2;7.1.2 结构体类型变量的定义方法及其初始化以上定义了student1和student2为结构体类型 Student的变量,即它们具有Student类型的结构。 如图7.2所示。图7.2在定义了结构体变量后,系统会为之分配内存单 元。例如student1和student2在内存中各占63个字 节(4+20+1+4+4+30=63)。(2) 在声明类型的同时定义变量例如: struct Student /声明结构体类型Student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; student1,student2; /定义两个结构体类型Student的变量 student1,student2 这种形式的定义的一般形式为 struct 结构体名 成员表列 变量名表列;(3) 直接定义结构体类型变量其一般形式为 struct /注意没有结构体类型名 成员表列 变量名表列; 这种方法虽然合法,但很少使用。提倡先定义类 型后定义变量的第(1)种方法。在程序比较简单,结 构体类型只在本文件中使用的情况下,也可以用第 (2)种方法。关于结构体类型,有几点要说明: (1) 不要误认为凡是结构体类型都有相同的结构。 实际上,每一种结构体类型都有自己的结构,可以 定义出许多种具体的结构体类型。 (2) 类型与变量是不同的概念,不要混淆。只能对 结构体变量中的成员赋值,而不能对结构体类型赋 值。在编译时,是不会为类型分配空间的,只为变 量分配空间。 (3) 对结构体中的成员(即“域”),可以单独使用 ,它的作用与地位相当于普通变量。关于对成员的 引用方法见7.3节。 (4) 成员也可以是一个结构体变量。如struct Date /声明一个结构体类型Date int month; int day; int year; ; struct Student /声明一个结构体类型Student int num; char name20; char sex; int age; Date birthday; /Date是结构体类型,birthday是Date类型的成员 char addr30; student1,student2; /定义student1和student2为结构体类型Student的 变量 Student的结构见图7.3所示。图7.3 (5) 结构体中的成员名可以与程序中的变量名相同 ,但二者没有关系。例如,程序中可以另定义一个整 型变量num,它与student中的num是两回事,互不影 响。2. 结构体变量的初始化和其他类型变量一样,对结构体变量可以在定义 时指定初始值。如 struct Student int num; char name20; char sex; int age; float score; char addr30; student1=10001,Zhang Xin,M,19,90.5,Shanghai; 这样,变量student1中的数据如图7.2中所示。也可以采取声明类型与定义变量分开的形式,在 定义变量时进行初始化: Student student2=10002,Wang Li,F,20,98,Beijing; /Student是已声明的结构体类型在定义了结构体变量以后,当然可以引用这个变量 。 (1) 可以将一个结构体变量的值赋给另一个具有相 同结构的结构体变量。如上面的student1和 student2都是student类型的变量,可以这样赋值: student1= student2; (2) 可以引用一个结构体变量中的一个成员的值。 例如, student1.num表示结构体变量student1中的 成员的值,如果student1的值如图7.2所示,则 student1.num的值为10001。引用结构体变量中成员的一般方式为 结构体变量名.成员名7.1.3 结构体变量的引用例如可以这样对变量的成员赋值:student1.num=10010; (3) 如果成员本身也是一个结构体类型,则要用若 干个成员运算符,一级一级地找到最低一级的成员 。例如,对上面定义的结构体变量student1, 可以这 样访问各成员:student1.num (引用结构体变量student1中的num成员) 如果想引用student1变量中的birthday成员中的 month成员,不能写成student1.month,必须逐级 引用,即 student1.birthday.month (引用结构体变量student1中的birthday成 员中的month成员)(4) 不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入 和输出。例如,已定义student1和student2为结构体 变量,并且它们已有值。不能企图这样输出结构体 变量中的各成员的值:cout using namespace std; struct Date /声明结构体类型Date int month; int day; int year; ; struct Student /声明结构体类型Student int num; char name20; char sex; Date birthday; /声明birthday为Date类型的成员 float score; student1,student2=10002,Wang Li,f,5,23,1982,89.5; /定义Student 类型的变量student1,student2,并对student2初始化 int main( ) student1=student2; /将student2各成员的值赋予student1的相应成 员cout struct Person /声明结构体类型Person char name20; int count; int main( ) Person leader3=Li,0,Zhang,0,Fun,0; /定义Person类型的数组,内容为3个候选人的姓名和当前的得票数 int i,j; char leader_name20; /leader_name为投票人所选的人的姓名 for(i=0;ileader_name; /
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