C语言结构体,可谓是C强大功能之一,也是C++语言之所以能衍生的有利条件,事实上,当结构体中成员中有函数指针了后,那么,结构体也即C++中的类了。
C语言中,结构体的声明、定义是用到关键字struct,就像联合体用到关键字union、枚举类型用到enum关键字一样,事实上,联合体、枚举类型的用法几乎是参照结构体来的。结构体的声明格式如下:
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struct tag-name{
{
member 1;
…
member N;
};
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因此,定义结构体变量的语句为:struct tag-name varible-name,如struct point pt;其中,point 为tag-name,pt是结构体struct point变量。当然,也可以一次性声明结构体类型和变量,即如下:struct tag-name {…} x,y,z;就类似于int x,y,z;语句一样。也可以在定义结构体变量时即赋初值,即变量初始化,struct point pt={320,200};
当然,也就可以有结构体指针、结构体数组了。访问结构体变量中的member的方法有:如果是由结构体变量名来访问,则是structure-variable-name.member;如果是由结构体变量指针来访问,则是structure-variable-pointer->member;
好了,上面的不是重点,也不难掌握,只是细节问题。结构体具有重要的应用,如下的:
如自引用的结构体,常用来作为二叉树等重要数据结构的实现:假设我们要实现一个普遍的问题的解决算法——统计某些输入的各单词出现的频数。由于输入的单词数是未知,内容未知,长度未知,我们不能对输入进行排序并采用二分查找。……那么,一种解决办法是:将已知的单词排序——通过将每个到达的单词排序到适当位置。当然,实现此功能不能通过线性排序,因为那样有可能很长,相应地,我们将使用二叉树来实现。该二叉树每一个单词为一个二叉树结点,每个结点包括:
- 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
其写在程序中,即:
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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*/
}
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完成上述功能的完整程序如下:
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#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;
}
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其中,其它的关于union、enum这里就不多说了,再说一个关于结构体的非常重要的应用——位操作:
当然,我们知道,对于位操作,我们可通过#define tables(即用宏和C中的位操作来实现)
如:
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#define KEYWORD 01 /*0001*/
#define EXTERNAL 02 /*0010*/
#define STATIC 04 /*0100*/
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或
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enum {KEYWORD =01,EXTERNAL =02,STATIC =04};
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那么,flags|=EXTERNAL|STATIC;将打开flags的EXTERNAL和STATIC位,而
flags&=~(EXTERNAL|STATIC);将关闭flags的EXTERNAL和STATIC位.
然而,上述定义的位模式可以用结构体如下写:
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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*/
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那么,上述打开相应位的操作为:
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flags.is_extern=flags.is_static=1;
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上述关闭相应位的操作为:
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flags.is_extern=flags.is_static=0;
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