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初步剖析C语言编程中的结构体

时间:2024-09-21 11:33:06 C语言 我要投稿
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初步剖析C语言编程中的结构体

  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。欢迎大家阅读!更多相关信息请关注相关栏目!

  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:

  struct tag-name{{member 1;…member N;};

  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:

  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*/}

  完成上述功能的完整程序如下:

  #include#include#include#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]:get); }

  void ungetch(int c)/*push back character on input*/ {

  if(bufp>=BUFSIZE)

  printf("ungetch:too many charactersn");

  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=';

  return c;

  } for(;--lim>0;w++)

  if(!isalnum(*w=getch())){

  ungetch(*w);

  break;

  } *w=';

  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="" 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 %sn",p->count,p->word);

  treeprint(p->right);

  } } #include/*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 '*/

  if(p!=NULL)

  strcpy(p,s);

  return p; }

  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:

  #define KEYWORD 01 /*0001*/#define EXTERNAL 02 /*0010*/#define STATIC 04 /*0100*/

  或

  enum{KEYWORD =01,EXTERNAL =02,STATIC =04};

  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:

  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*/

  那么,上述打开相应位的操作为:

  flags.is_extern=flags.is_static=1;

  上述关闭相应位的操作为:

  flags.is_extern=flags.is_static=0;

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