9.СТРУКТУРЫ

9.1.Основные сведения о структурах

Структура – объединение одного или нескольких объектов, в качестве которых могут выступать переменные, массивы, указатели и т.д. Некоторые объекты, которые используются в конкретной программе, так или иначе могут быть логически связаны между собой, например: абсцисса (double x) и ордината (double y) могут являться координатами некоторой точки плоскости, или фамилия

(char name[20]), год рождения (int year) и группа (char group[30])

могут содержать сведения о том или ином студенте и т.д. Поэтому для удобства работы с такими объектами их можно группировать под одним именем. Если массив представляет собой набор однотипных данных, то структура является более универсальным типом данных, поскольку она может содержать объекты различных типов.

Объявление структуры осуществляется с помощью ключевого слова struct, за которым следует имя структуры, и далее идет перечисление списка объектов, заключенных в фигурные скобки. Например, описание структуры, представляющей собой точку плоскости, выглядит следующим образом:

Описание же структуры, которая представляет собой сведения о студенте, может выглядеть таким образом:

156

};

Переменные, объявленные внутри структуры, называются ее элементами. Элементы одной структуры должны иметь уникальные имена, хотя имена элементов различных структур могут содержать одинаковые имена. Каждое объявление структуры должно заканчиваться точкой с запятой.

При объявлении структуры внутри программы резервирования памяти под нее не происходит, она просто описывает новый тип данных. Объявив структуру, можно создавать переменные этого типа:

Этим самым мы объявили две переменные-структуры A и B, которые могут содержать координаты точек плоскости, и одну пере- менную-структуру stud. Обращение к отдельным элементам структуры происходит через операцию "точка" (.): A.x, A.y, stud.name, stud.year, stud.group. В следующей программе вводятся координаты точки плоскости A, а затем выводится на экран расстояние от этой точки до начала координат.

#include <stdio.h> #include <math.h> struct DOT

{

double x; double y;

};

int main( )

{

struct DOT A; scanf("%lf", &A.x); scanf("%lf", &A.y);

printf("d = %.2f\n", sqrt(A.x*A.x + A.y*A.y)); return 0;

}

157

Важным моментом при описании структуры является место, где она объявляется. Если объявление происходит вне всех функций (такое объявление называется внешним), тогда это объявление может использоваться всеми функциями, следующими за ним. Если же структура объявляется внутри какой-то функции, тогда это объявление может использоваться только этой функцией.

Как и массивы, структурные переменные при их определении можно инициализировать, например:

struct DOT A = {1.2, -2.5};

struct STUDENT stud = {"Иванов", 1990, "КБ-11"};

Если структура передается в качестве аргумента функции, то, в отличие от массивов, передача происходит по значению. Чтобы осуществить передачу структуры по ссылке, необходимо передать ее адрес.

Помимо того, что функциям можно передавать структуры в качестве аргументов, функции могут также возвращать структуры, например:

#include <stdio.h> struct DOT

{

double x; double y;

};

struct DOT Init(double x, double y)

{

struct DOT A; A.x = x;

A.y = y; return A;

}

int main( )

{

struct DOT B = Init(2.4, 1.5); return 0;

}

158

Если две структурные переменные имеют один тип, то одну переменную можно присвоить другой, например:

struct DOT A = {1.2, -2.5}, B; B = A;

При этом значениями элементов одной структуры будут значения соответствующих элементов другой структуры, если даже среди элементов структуры присутствуют массивы.

Также можно создавать массивы структур. Например, можно задать последовательность из 10 элементов точек плоскости:

struct DOT a[10];

Тогда обращение к координатам точек будет происходит следующим образом:

a[0].x, a[0].y,…, a[9].x, a[9].y

9.2. Объединения

Объединение – такая переменная, которая в разные моменты времени может хранить объекты различного типа и размера. В каждый определенный момент времени может использоваться только один из элементов объединения. Главной особенностью объединения является то обстоятельство, что для каждого из объявленных элементов выделяется одна и та же область памяти, то есть они перекрываются. Поэтому если в данный момент времени используется некоторый элемент объединения, то значения остальных элементов становятся неопределенными. Объединения экономят пространство вместо того, чтобы просто так тратить память на неиспользуемые в данный момент переменные.

Для описания объединения используется ключевое слово union, например:

union NUMBER

{

long l; double d;

};

159

Здесь переменная l имеет размер 4 байта, а переменная d – 8 байт. Поэтому на переменную типа NUMBER будет отведено 8 байт, то есть достаточно, чтобы хранить самую большую из данных двух переменных.

При объявлении объединение можно инициализировать только значением, имеющим тип его первого элемента. Таким образом, в нашем случае объединение можно инициализировать только значением типа long, например можно записать

union NUMBER value = {10}; /* то есть value.l == 10 */

и была бы ошибочной запись вида union NUMBER value = {10.0};

Ниже приведен небольшой пример с использованием объединения:

#include <stdio.h> union NUMBER

{

long l; double d;

};

int main( )

{

union NUMBER value = {10}; printf("l = %d\n", value.l); value.d = 5.0;

printf("d = %f\n", value.d); return 0;

}

Объединения могут входить в структуры и массивы. Обратное также возможно. Например, ниже приводятся два эквивалентных объявления структуры STR:

160

После одного из данных объявлений обращение к элементом структуры STR происходит следующим образом:

int main( )

{

struct STR st = {"abc", 10}; /* st.s == “abc”, st.value.l == 10 */ printf("s = %s\n", st.s);

printf("l = %d\n", st.value.l); st.value.d = 1.0;

printf("d = %f\n", st.value.d); return 0;

}

161