книги / Программирование на языке Си

плей, причем для доступа к элементам вложенных структур ис­ пользуются уточненные имена с нужным количеством "точек".

Массивы структур. Определяются массивы структур так же, как и массивы других типов данных. Естественное отличие - служебное слово struct в названии структурного типа (если обозначение типа не введено с помощью typedef). Для введен­ ных выше структурных типов можно определить:

struct goods list [MAX_GOODS] ; complex set [80];

Эти предложения определяют list как массив, состоящий из MAXGOODS элементов - структур типа goods, a set - массив структур типа complex, состоящий из 80 элементов. (Иден­ тификатор MAX GOODS должен быть именем константы.)

Имена list и set не являются именами структур, это имена массивов, элементами которых являются структуры. list[0] - есть структура типа goods, list[l] - вторая структура типа goods из массива list[ ] и т.д.

Для доступа к компонентам структур, входящих в массив структур, используются уточненные имена с индексированием первого имени (имени массива). Например:

set[4].real - первый компонент (с именем real) типа double структуры типа complex, входящей в качестве пятого (от начала) элемента в массив структур set[ ];

list[0].price - второй компонент (с именем price) типа long структуры типа goods, входящей в качестве первого элемента (с нулевым индексом) в массив структур list[ ]

На рис. 6.2 условно изображена схема размещения в памяти массива list[ ]. Его элементы (как и элементы любого другого массива) размещаются в основной памяти подряд в соответст­ вии с возрастанием индекса.

Еще раз обратите внимание на индексирование в уточненном имени при обращении, к компонентам структур, принадлежащих массиву. Индекс записывается непосредственно после имени массива структур. Тем самым из массива выделяется нужная структура, а уже с помощью точки и последующего имени

printf("\n Координата %d: %f", (i+1), center, coord [i]);

}

Результат выполнения программы:

Координаты центра масс: Координата 1: 4.142857 Координата 2: 0.428571

Координата 3: 6.571429

Указатели иа структуры. Эти указатели определяются, как и указатели на данные других типов. Как обычно, для структур­ ных типов название типа состоит из двух слов - служебного слова struct и имени уже определенного структурного типа, на­ пример: ,

struct goods *p_goods;

struct studest *p_stu, *p_stu2;

Указатели на структуры могут вводиться и для безымянных структурных типов:

struct { /* Безымянный структурный тип */

char processor [10] ; /* Тип процессора */ int frequency; /* Частота в МГц */

int memory; /* Память в Мбайт */

int disk; /* Емкость диска в Мбайт */

}*point_IBM, *point_2;

Икак обычно, если название структурного типа введено с помощью typedef, то при определении указателей название это­ го типа может использоваться без предшествующего служебно­ го слова struct:

complex *сс, *ss, comp;

При определении указателя на структуру он может быть инициализирован. Наиболее корректно в качестве инициализи­ рующего значения применять адрес структурного объекта того же типа, что и тип определяемого указателя:

struct particle

{

double mass; float coord [3];

> dot [3], point, *pinega; /* Инициализация указателей: */ struct particle *p_d=fidot [1] , *pinta=Spoint;

Значение указателя на структуру может быть определено и с помощью обычного присваивания:

pinega=&dot [0];

Указатели как средство доступа к компонентам структур.

Указатель на структуру, настроенный на конкретную структуру (конкретный объект) того же типа, обеспечивает доступ к ее элементам двумя способами:

( * указатель на структуру ). имяэлемента

или

указатель_на структуру -> имя элемента

Первый способ традиционный. Он основан на обратимости операций разыменования и получения адреса Обозначив знак равенства последовательностью '= ', можно таким образом формально напомнить эти правила на конкретном примере:

если

pinega = = fidot [0],

то

♦pinega = = dot[0].

Доступ к элементам структуры dot[0] с помощью разымено­ вания адресующего его указателя pinega можно в соответствии с приведенными соотношениями реализовать с помощью таки* конструкций:

(♦pinega).mass = = dot[0]. mass

(♦pinega).coord [0] = = dot[0].coord[0]

Важным является наличие скобок, ограничивающих опера­ цию разыменования (*pinega). Скобки необходимы, так как би­ нарная операция "точка" имеет более высокий ранг, чем унарная операция разыменования (см. табл. 1.4 приоритетов операций в гл. 1).

Присвоить элементам структуры dot[0] значения можно, на­ пример, с помощью таких операторов присваивания:

Второй способ доступа к элементам структуры с помощью "настроенного" на нее указателя предусматривает применение специальной операции "стрелка" (->). Операция "стрелка" име­ ет самый высший ранг (см. табл. 1.4) наряду со скобками и опе­ рацией "точка". Операция "стрелка" обеспечивает доступ к элементу структуры через адресующий ее указатель того же структурного типа. Формат применения операции в простейшем случае:

указатель_на_структуру -> имя элемента

Операция "стрелка" двуместная. Применяется для доступа к элементу (к. компоненту), задаваемому правым операндом, той структуры, которую адресует левый операнд. В качестве левого операнда должен быть указатель на структуру: в качестве пра­ вого - обозначение (имя) компонента этой структуры.

Операция "стрелка" (->) иногда называется операцией кос­ венного выбора компонента' (элемента) структурированного объекта, адресуемого указателем.

П рим еры :

Если в программе (см. выше) определены структура point ти­ па struct particle и на нее настроен указатель:

struct particle *pinta = &point;

то будут справедливы следующие равенства:

pinta -> mass == (*pinta).mass pinta -> coord == (*pinta).coord

Изменить значения элементов структуры point в этом случае можно, например, такими операторами:

pinta -> mass =18.4;

for (i=0; i<3; i++)

pinta -> coord[i] = 0.1*i;

Тип результата операции "стрелка" (->) совпадает с типом правого операнда, т.е. того элемента структуры, на который "нацелена"стрелка.

Операции над указателями на структуры. Эти операции не отличаются от операций над другими указателями на данные. (Исключение составляет операция "стрелка" (->), но ее мы уже рассмотрели). Если присвоить указателю на структуру конкрет­ ного структурного типа значение адреса одного из элементов массива структур того же типа, то, изменяя значение указателя (например, с помощью операций ++ или —), можно равномерно "перемещаться" по массиву структур.

В качестве иллюстрации рассмотрим следующую задачу. Вычислить сумму заданного количества комплексных чисел, представленных в программе массивом аггау[ ] структур.

#include <stdio.h> void main ( )

{

struct complex

{/* Определение структурного типа complex*/ float x; /* Вещественная часть */

float у; /* Мнимая часть */

) array [ ] = {1.0, 2.0, 3.0, -4.0, -5.0, -6.0, -7.0, -8. Ob ­

struct complex summa = {0.0, 0.0}; struct complex * point = & array [0];

{

summa.x += point -> x ; summa.y += point -> y; point++;

}

printf(" \n Сумма: real=%f,\t imag=%f", summa.x , summa.у );

}

Результат выполнения программы:

Сумма: real= -8.000000, imag=-l6.000000

В программе введен тип struct complex. Определены: массив структур аггау[ ], структура summa, где формируется результат, и указатель point, в начале программы настроенный на первый (нулевой) элемент массива структур, а затем в цикле "про­ бегающий" по всему массиву. Доступ к структуре summa реали­ зован с помощью уточненных имен (операция "точка"). Доступ к элементам структур, входящих в массив, осуществляется через указатель point и с помощью операции "стрелка" (->).

Указатели на структуры как компоненты структур. В со­ ответствии с синтаксисом языка компонентами структур могут быть данные любых типов, за исключением структур того же типа, что и определяемый структурный тип. Например, элемен­ том структуры, как уже говорилось, может быть структура, тип которой уже определен. Обычна конструкция:

struct mix (int N; double * d;}; struct hole {

struct~mix exit; float b;

);

Здесь ранее определенная структура типа struct mix является элементом структуры типа struct hole.

В то же время элементом структуры может быть указатель на структуру того же типа, что и определяемый структурный тип:

struct element {

/* Структурный тип "химический элемент" */ int number /* Порядковый номер *

double mass; /* Атомный вес */

char name[16] /* Название элемента */ struct element * next;

) ;

В структурном типе "химический элемент" есть компонент next - указатель на структуру того же типа. С его помощью можно формировать списки (цепочки) интересующих нас эле­ ментов. Например, можно связать все элементы одной группы периодической таблицы химических элементов либо предста­ вить в виде единого списка всю таблицу Д. И. Менделеева.

При определении структурных типов может потребоваться организация взаимных перекрестных связей между структурами двух или более разных типов. В этом случае невозможно вы­ полнить требование об определенности всех связываемых структурных типов. Выходом из тупиковой ситуации служит применение указателей на структуры. Например:

struct part { /* Структурный тип */ double modul;

struct cell * element_cell; struct part * element_part;

);

struct cell { /* Структурный тип */ long summa;

struct cell * one; struct part * two;

}

В данном примере для организации перекрестных ссылок в структурах типа struct part использованы в качестве элементов указатели на объекты типа struct cell. В структуры типа struct cell входят указатели на структуры типа struct part.

6.3. С труктуры и ф ункции

Для "взаимоотношения" структур и функций имеются две основные возможности: структура может быть возвращаемым функцией значением и структура может использоваться в пара­ метрах функции. Кроме того, в обоих случаях могут использо­ ваться указатели на объекты структурных типов. Итак, рассмотрим все перечисленные варианты.

/* Определение структурного типа: */ struct person {char * паше; int age; };

• Функция может возвращать структуру как результат:

/* Прототип функции: */ struct person f (int N)

• Функция может возвращать указатель на структуру:

/* Прототип функции: */ struct person * ff (void);

• Параметром функции может быть структура:

/* Прототип функции: */

void fff (struct person str);

•Параметром функции может быть указатель на объект структурного типа:

/* Прототип функции: */

void ffff (struct person * pst);

При вызове функции fff() выделяется память для формаль­ ного параметра, т.е. для вспомогательного объекта типа struct person. В этот объект переносится значение фактического пара­ метра, заменяющего формальный параметр - структуру str. Да­ лее выполняются действия, предусмотренные операторами тела функции fff(). Эти действия не могут изменять структуру, ис­ пользованную в качестве фактического параметра.

В случае, когда параметром служит указатель на объект структурного типа, действиями внутри тела функции ffff() можно изменить ту структуру вызывающей функции, которая адресуется фактическим параметром pst.