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C語言結構指標詳解(推薦)

這篇文章非常清楚,一定要轉下

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這篇文章是九九年寫的,這篇文章適合中級程式設計師。有不明白之處不要緊,多看幾遍,然後花些時間上機操作及認真思考每個問題。遇到難題要研究、解決,難題出現於哪裡?該用什麼方式來解決?為什麼要選擇這個方式解決?有其它的解決方法嗎?這樣的解決方案完美嗎?其實做個程式設計師這些基本的思考心得是要掌握的。記住;遇問題不要逃避,要面對現實、勇於挑戰,仔細研究難題的所在,這樣相信你會成功的!

  指標結構與指標的關係亦有兩重:其一是在定義結構時,將指標作為結構中的一個成員;其二是指向結構的指標(稱為結構指標)。前者同一般的結構成員一樣可直接進行訪問,後者是本節討論的重點。
結構指標說明的一般形式是:
struct 結構型別名稱 * 結構指標變數名;
例如:struct date * pdate, today;
說明了兩個變數,一個是指向結構date的結構指標pdate,today是一個date結構變數。語句:
pdate = &today;

pdate today (struct date)

  year
  month
  day
  

  通過結構變數today訪問其成員的操作,也可以用等價的指標形式表示:
today.year = 2001;  等價於  (*pdate).year = 2001;
由於運算子"*"的優先順序比運算子"."的優先順序低,所以必須有"( )"將*pdate括起來。若省去括號,則含義就變成了"*(pdate.year)"。
在C語言中,通過結構指標訪問成員可以採用運算子"->"進行操作,對於指向結構的指標,為了訪問其成員可以採用下列語句形式:
結構指標->成員名;
這樣,上面通過結構指標pdate訪問成員year的操作就可以寫成:
pdate->year = 2001;
如果結構指標p指向一個結構陣列,那麼對指標p的操作就等價於對陣列下標的操作。
  結構指標是指向一種結構型別的指標變數,它是結構在記憶體中的首地址,結構指標具有一般指標的特性,如在一定條件下兩個指標可以進行比較,也可以與整數進行加減。但在指標操作時應注意:進行地址運算時的放大因子由所指向的結構的實際大小決定。
例11-7:用結構指標改寫加密程式。
#include "stdio.h"
struct table
{ char input, output;
} ;
struct table translate[ ]=
{ 'a', 'd', 'b', 'w', 'c', 'k', 'd', ';' , 'e', 'i',
'i', 'a', 'k', 'b', ';', 'c', 'w', 'e'
};       /* 建立加密對照表 */
main( )
{ char ch;
struct table *p, *pend; /* p和pend為指向結構table的指標 */
pend = & translate[ sizeof(translate)/sizeof(struct table)-1 ];
/* pend指向結構陣列translate的最後一個元素 */
while ( (ch=getchar( )) != '/n')
{ for ( p=translate ; p->input!=ch && p!=pend; p++ ) ;
if ( p->input==ch )
putchar( p->output);
else
putchar (ch);
}
}


讀者可以將兩個程式對照閱讀,體會結構指標特點。程式中用pend指向陣列的最後一個元素。
由於結構指標和在結構中將指標作為成員,使得對於結構變數的運算和對成員的操作變得較為複雜。由於取內容的"*"與"."和"->"運算子的優先順序與結合性不同,使得對成員的訪問和操作又增加了一層難度,再因為"++"和"--"運算所具有的"先操作"與"後操作"的特性,以及"++"和"--"運算的結合性,使得"++"和--"運算與結構操作混合在一起時,實際操作會更為複雜。


例11-8:請分析程式的運算結果。
#include "stdio.h"
struct s
{ int x, *y; /* y: 結構中的成員是指向整型的指標 */
} *p; /* p: 指向結構的指標 */
int data[5]={10, 20, 30, 40, 50,}; /* data: 整型陣列 */
struct s array[5]=
{ 100, &data[0], 200, &data[1], 300, &data[2],
400, &data[3], 500, &data[4]
}; /* array: 結構陣列 */
main ( )
{ p=array; /* 指標p指向結構陣列的首地址 */
printf ("For printer:/n");
printf ("%d/n", p->x);
printf ("%d/n", (*p).x);
printf ("%d/n", *p->y);
printf ("%d/n", *(*p).y);
printf ("%d/n", ++p->x);
printf ("%d/n", (++p)->x);
printf ("%d/n", p->x++);
printf ("%d/n", p->x);
printf ("%d/n", ++ (*p->y));
printf ("%d/n", ++ * p->y);
printf ("%d/n", * ++ p->y);
printf ("%d/n", p->x);
printf ("%d/n", * (++p)->y);
printf ("%d/n", p->x);
printf ("%d/n", * p->y ++);
printf ("%d/n", p->x);
printf ("%d/n", * (p->y) ++);
printf ("%d/n", p->x);
printf ("%d/n", * p ++ ->y);
printf ("%d/n", p->x);
}


結構陣列array的初始化後的狀態如圖11.4所示。程式中指標操作的含義如下:
p->x /* 取結構指標p指向的結構的成員x的值,輸出 100 */
(*p).x /* 取結構指標p的內容的成員x的值,功能同上,輸出 100 */
*p->y /* 取結構指標p的指標成員y的內容,輸出 10 */
*(*p).y /* 取結構指標p的內容的指標成員y的內容,功能同上,輸出10 */
++p->x /* p所指的x加1,x先加1後再輸出 101 ,p不加1 */
(++p)->x /* p先加1後再取x的值,x不加1,輸出 200 */
p->x++ /* 先取x的值後x再加1,輸出 200 */
p->x /* 輸出 201 */
++(*p->y) /* p所指的y的內容先加1,輸出 21 ,p不加1,y也不加1 */
++ *p->y /* 同上,由運算的結合性隱含了括號,輸出 22 */
* ++p->y /* y先加1後再取y的內容,輸出30,p不加1,y的內容不加1 */
p->x /* 輸出 201 */
*(++p)->y /* p先加1後取所指y的內容,輸出 30 */
p->x /* 輸出 300 */
*p->y ++ /* 取p所指的y的內容,輸出 30,然後p所指的y加1 */
p->x /* 輸出 300 */
*(p->y)++ /* 取p所指的y的內容,輸出 40,然後p所指的y加1 */
p->x /* 輸出 300 */
*p++->y /* 取p所指的y的內容,輸出 50,然後p加1 */
p->x /* 輸出 400 */

程式執行結束時,指標與結構陣列array的狀態如圖11-7所示。

例11-9:可用一個結構表示學生的學號和成績,編寫程式,對班中30名學生按成績進行排序,並輸出排序後的學號、成績和全班平均分。
#include <stdio.h>
#define STNUM 30 /* 全班同學人數 */
struct stuinf
{ int stid; /* 學生學號 */
int score; /* 學生成績 */
} stu[STNUM]; /* stu: 結構陣列 */
main ( )
{ struct stuinf *ptemp, /* ptemp:指向結構的指標, 臨時變數 */
*p[STNUM]; /* p:指向結構的指標構成的指標陣列 */
int i, j, k, sum=0; /* i,j,k:臨時變數;sum:分數累計 */
for (i=0; i<=STNUM-1; i++) /* 輸入學生的學號和成績 */
{ scanf ("%d%d", &stu[i].stid, &stu[i].score); /* 輸入學生的學號和成績 */
p[i] = &stu[i];
/* 指標陣列p[i]的第i個指標(元素)指向結構陣列的第i個元素 */
sum += stu[i].score;      /* 累計學生的分數 */
}
for ( i=0; i<=STNUM-2; i++ ) /* 排序操作 */
{ k = i; /* k:在第i次迴圈中,指向當前最高分的指標在指標陣列p中的下標 */
for (j=i; j<=STNUM-1; j++)
if (p[k]->score < p[j]->score) k=j;
/* 查詢當前最大值, k中存放最大值對應的指標在指標陣列p中的下標 */
if ( k!=i ) /* 當k不等於i時,交換兩個指向結構的指標 */
{ ptemp = p[i];
p[i] = p[k];
p[k] = ptemp;
}
}
for (i=0; i<=STNUM-1; i++) /* 按排序順序輸出學號和成績 */
printf("%d,%d/n", (*p[i]).stid, p[i]->score);
printf ("average score = %d/n", sum/STNUM); /* 輸出平均分 */
}


  程式中使用了較為複雜的資料結構,包括:結構陣列stu,指向結構的指標ptemp,由指向結構的指標構成的指標陣列p。
程式在結構陣列stu和指標陣列p之間建立了對應的指標關係,從而為簡化後續處理打下了良好的基礎。在排序過程中,程式使用選擇排序的思想,先查詢確定當前的最大值,再進行一次有實效的資料交換。進行資料交換時,也沒有交換結構資料本身,而是交換了指向結構資料的指標。在輸出時,按照排序後指標的順序,輸出排序後的資料。