41. Структуры
Структура – это вторая разновидность агрегатных типов данных языка Си. Структура – совокупность величин, объединенных одним именем. Компоненты структуры называют:
∙элементами,
∙полями,
∙членами.
От уже рассмотренных выше массивов структура отличается в следующих отношениях:
∙отсутствует упорядоченность между компонентами,
∙в отличие от массивов компоненты структуры могут иметь разный тип.
∙другой способ обращения к компонентам; к компонентам
структуры следует обращаться по имени их полей (а не индексу как это имеет место в случае массивов).
Обратим внимание на неоднозначность термина структура. В языке Си под этим термином наряду со структурой как типом данных понимают переменную, имеющую тип структуры.
41.1.Объявление структур
Общий формат, позволяющий наряду с типом объявлять и переменные, имеет следующий вид:
struct[<α>]
{
<β> }[γ];
119
Здесь:
∙struct – ключевое слово языка Си,
∙α - необязательный элемент, называемый тегом,
∙ |
β |
- список объявлений полей, |
∙ |
γ |
- список переменных, имеющих тип объявляемой структуры. |
Элементы объявления α и γ могут отсутствовать. Список γ подчиняется синтаксису обычных переменных. Переменные, включенные в этот список, могут использоваться только в составе структурной переменной. Определение такого формата выполняют две функции:
∙объявляют структуру как тип данных.
∙определяет переменные, имеющие этот тип. Рассмотрим ряд примеров.
Пример 1. Совместное определение типа и переменных
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
} employee, worker;
Тегом определяющей здесь структуры является здесь идентификатор person_salary. Структура имеет два поля. Первым полем является строка fio, предназначенная для хранения фамилии, имени и отчества. Второе поле имеет тип double и предназначено для хранения сведений о заработке. Здесь же определены две переменные, имеющие структурный тип:
∙employee (служащий),
∙worker (рабочий).
Здесь необходимо следует иметь в виду следующее. В программе, написанной на языке C++, тег является именем типа. В языке Си в качестве имени типа следует использовать конструкцию struct <α (тег)> .
Пример 2. Раздельное определение типа и переменных
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
};
//…
struct person_salary employee, worker;
Пример 3. Компонент тег можно опускать
#define MLEN 81 struct
{
char fio[MLEN]; double salary;
} employee, worker;
120
В этом примере определен так называемый анонимный тип. У этого типа нет тега. Поэтому на него нельзя ссылаться в другом программном коде. Польза от этого кода в определенных здесь двух переменных employee и worker.
Пример 4. Определение типа, переменной и указателя на структуру.
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
};
//…
struct person_salary employee; struct person_salary* p = &employee;
Здесь дополнительно объявлен и инициализирован указатель на структуру типа struct_salary.
41.2.Обращение к полям структуры
Для обращения к отдельным полям структуры в языке Си служат два оператора:
∙.
∙->
Оператор . используется в том случае, когда известна переменная, имеющая тип структуры. Оператор -> при работе со структурой через указатель. Оба оператора относится к категории бинарных операторов. Эти операторы имеют следующий формат:
∙<α1> . <β>.
∙<α2> -> <β>.
Здесь α1 – переменная, имеющая тип структуры, α2 – указатель, установленный на объект типа структуры, а β - поле структуры.
Важно отметить, что результат вычисления рассматриваемых выражений имеет все свойства своего правого операнда. К ним относятся значение и тип результата. Рассмотрим следующий пример. Пусть имеется следующий
программный код.
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
};
//…
struct person_salary employee; struct person_salary* p = &employee;
Тогда можно написать следующий программный код, содержащий
обращения к полям объекта employee. strcpy(employee.fio, “Petrov Ivan Ivanovich”);
puts(p->fio); p->salary = 10000;
121
printf(“%10.3f\n”, employee.salary);
41.3.Инициализация структур
Структура может быть инициализирована во время своего определения.
Ограничимся примером.
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
};
int main(void)
{
struct person_salary new_person = {
“Ivanov I.I”, 25000
};
// …
}
41.4.Операции над структурами
Со структурой как со структурной переменной можно выполнять следующие операции:
∙присваивание,
∙передавать в функцию по значению,
∙передавать в функцию с использованием указателя,
∙ структуру можно использовать как значение, возвращаемое функцией.
Остальные операции со структурами выполняются по компонентно. Пример 1. Присваивание структур.
Постановка задачи. Имеются две структуры person1 и person2. Требуется скопировать поля структуры person1 в структуру person2.
Решение
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
};
int main(void)
{
struct person_salary person1 = {
“Ivanov I.I”, 25000
};
122
struct person_salary person2 = {
“Petrov P.P”, 17000
};
person2 = peson1; // …
}
После выполнения этого фрагмента программного кода все поля структуры person1 оказались скопированными в структуру person2.
Пример 2. Возврат функцией значения типа структуры.
Постановка задачи. Заданы значения полей. Требуется сформировать структуру (построить структурную переменную) структуру.
Решение
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
};
// Прототип функции, которая формирует структуру
struct person_salary form_struct(const char* fio, double salary);
int main(void)
{
struct person_salary = form_struct(“Petrov P.P.”, 20000); //…
}
struct person_salary form_struct(const char* fio, double salary)
{
struct person_salary temp; strcpy(temp.fio, fio); temp.salary = salary; return temp;
}
Пример 3. Использование указателей для передачи структур в качестве аргументов функций.
Постановка задачи. Выполнить обмен значений двух структур.
Решение
#define MLEN 81 struct person_salary
{
char fio[MLEN]; double salary;
123