C语言结构指针详解

 

C语言结构指针详解（推荐）

标签： 语言cstructtabledate数据结构

2007-05-11 10:14 15558人阅读 评论(5) 收藏 举报

这篇文章非常清楚，一定要转下

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这篇文章是九九年写的，这篇文章适合中级程序员。有不明白之处不要紧，多看几遍，然后花些时间上机操作及认真思考每个问题。遇到难题要研究、解决，难题出现于哪里？该用什么方式来解决？为什么要选择这个方式解决？有其它的解决方法吗？这样的解决方案完美吗？其实做个程序员这些基本的思考心得是要掌握的。记住；遇问题不要逃避，要面对现实、勇于挑战，仔细研究难题的所在，这样相信你会成功的！

　　指针结构与指针的关系亦有两重：其一是在定义结构时，将指针作为结构中的一个成员；其二是指向结构的指针（称为结构指针）。前者同一般的结构成员一样可直接进行访问，后者是本节讨论的重点。
结构指针说明的一般形式是：
struct 结构类型名称 * 结构指针变量名；
例如：struct date * pdate, today;
说明了两个变量，一个是指向结构date的结构指针pdate，today是一个date结构变量。语句：
pdate = &today;

pdate today (struct date)

　　year
　　month
　　day
　 

  通过结构变量today访问其成员的操作，也可以用等价的指针形式表示：
today.year = 2001;　　等价于　　(*pdate).year = 2001;
由于运算符"*"的优先级比运算符"."的优先级低，所以必须有"( )"将*pdate括起来。若省去括号，则含义就变成了"*(pdate.year)"。
在Ｃ语言中，通过结构指针访问成员可以采用运算符"->"进行操作，对于指向结构的指针，为了访问其成员可以采用下列语句形式：
结构指针->成员名;
这样，上面通过结构指针pdate访问成员year的操作就可以写成：
pdate->year = 2001;
如果结构指针p指向一个结构数组，那么对指针p的操作就等价于对数组下标的操作。
　　结构指针是指向一种结构类型的指针变量，它是结构在内存中的首地址，结构指针具有一般指针的特性，如在一定条件下两个指针可以进行比较，也可以与整数进行加减。但在指针操作时应注意：进行地址运算时的放大因子由所指向的结构的实际大小决定。
例11-7：用结构指针改写加密程序。
#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'
}; 　　　　　　/* 建立加密对照表 */
main( )
{ char ch;
struct table *p, *pend; /* p和pend为指向结构table的指针 */
pend = & translate[ sizeof(translate)/sizeof(struct table)-1 ];
/* pend指向结构数组translate的最后一个元素 */
while ( (ch=getchar( )) != '/n')
{ for ( p=translate ; p->input!=ch && p!=pend; p++ ) ;
if ( p->input==ch )
putchar( p->output);
else
putchar (ch);
}
}

读者可以将两个程序对照阅读，体会结构指针特点。程序中用pend指向数组的最后一个元素。
由于结构指针和在结构中将指针作为成员，使得对于结构变量的运算和对成员的操作变得较为复杂。由于取内容的"*"与"."和"->"运算符的优先级与结合性不同，使得对成员的访问和操作又增加了一层难度，再因为"++"和"--"运算所具有的"先操作"与"后操作"的特性，以及"++"和"--"运算的结合性，使得"++"和--"运算与结构操作混合在一起时，实际操作会更为复杂。

例11-8：请分析程序的运算结果。
#include "stdio.h"
struct s
{ int x, *y; /* y: 结构中的成员是指向整型的指针 */
} *p; /* p: 指向结构的指针 */
int data[5]={10, 20, 30, 40, 50,}; /* data: 整型数组 */
struct s array[5]=
{ 100, &data[0], 200, &data[1], 300, &data[2],
400, &data[3], 500, &data[4]
}; /* array: 结构数组 */
main ( )
{ p=array; /* 指针p指向结构数组的首地址 */
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);
}

结构数组array的初始化后的状态如图11.4所示。程序中指针操作的含义如下：
p->x /* 取结构指针p指向的结构的成员x的值，输出 100 */
(*p).x /* 取结构指针p的内容的成员x的值，功能同上，输出 100 */
*p->y /* 取结构指针p的指针成员y的内容，输出 10 */
*(*p).y /* 取结构指针p的内容的指针成员y的内容，功能同上，输出10 */
++p->x /* p所指的x加1，x先加1后再输出 101 ，p不加1 */
(++p)->x /* p先加1后再取x的值，x不加1，输出 200 */
p->x++ /* 先取x的值后x再加1，输出 200 */
p->x /* 输出 201 */
++(*p->y) /* p所指的y的内容先加1，输出 21 ，p不加1，y也不加1 */
++ *p->y /* 同上，由运算的结合性隐含了括号，输出 22 */
* ++p->y /* y先加1后再取y的内容，输出30，p不加1，y的内容不加1 */
p->x /* 输出 201 */
*(++p)->y /* p先加1后取所指y的内容，输出 30 */
p->x /* 输出 300 */
*p->y ++ /* 取p所指的y的内容，输出 30，然后p所指的y加1 */
p->x /* 输出 300 */
*(p->y)++ /* 取p所指的y的内容，输出 40，然后p所指的y加1 */
p->x /* 输出 300 */
*p++->y /* 取p所指的y的内容，输出 50，然后p加1 */
p->x /* 输出 400 */

程序运行结束时，指针与结构数组array的状态如图11-7所示。

例11-9：可用一个结构表示学生的学号和成绩，编写程序，对班中30名学生按成绩进行排序，并输出排序后的学号、成绩和全班平均分。
#include <stdio.h>
#define STNUM 30 /* 全班同学人数 */
struct stuinf
{ int stid; /* 学生学号 */
int score; /* 学生成绩 */
} stu[STNUM]; /* stu: 结构数组 */
main ( )
{ struct stuinf *ptemp, /* ptemp:指向结构的指针, 临时变量 */
*p[STNUM]; /* p:指向结构的指针构成的指针数组 */
int i, j, k, sum=0; /* i,j,k:临时变量；sum:分数累计 */
for (i=0; i<=STNUM-1; i++) /* 输入学生的学号和成绩 */
{ scanf ("%d%d", &stu[i].stid, &stu[i].score); /* 输入学生的学号和成绩 */
p[i] = &stu[i];
/* 指针数组p[i]的第i个指针(元素)指向结构数组的第i个元素 */
sum += stu[i].score;　　 　 　/* 累计学生的分数 */
}
for ( i=0; i<=STNUM-2; i++ ) /* 排序操作 */
{ k = i; /* k：在第i次循环中，指向当前最高分的指针在指针数组p中的下标 */
for (j=i; j<=STNUM-1; j++)
if (p[k]->score < p[j]->score) k=j;
/* 查找当前最大值, k中存放最大值对应的指针在指针数组p中的下标 */
if ( k!=i ) /* 当k不等于i时，交换两个指向结构的指针 */
{ ptemp = p[i];
p[i] = p[k];
p[k] = ptemp;
}
}
for (i=0; i<=STNUM-1; i++) /* 按排序顺序输出学号和成绩 */
printf("%d,%d/n", (*p[i]).stid, p[i]->score);
printf ("average score = %d/n", sum/STNUM); /* 输出平均分 */
}

　　程序中使用了较为复杂的数据结构，包括：结构数组stu，指向结构的指针ptemp，由指向结构的指针构成的指针数组p。
程序在结构数组stu和指针数组p之间建立了对应的指针关系，从而为简化后续处理打下了良好的基础。在排序过程中，程序使用选择排序的思想，先查找确定当前的最大值，再进行一次有实效的数据交换。进行数据交换时，也没有交换结构数据本身，而是交换了指向结构数据的指针。在输出时，按照排序后指针的顺序，输出排序后的数据。