第2章數(shù)據(jù)類型

2.1數(shù)據(jù)類型的定義與分類2.2基本數(shù)據(jù)類型2.3構(gòu)造數(shù)據(jù)類型2.4空類型2.5常見錯誤2.6綜合實(shí)例習(xí)題2 實(shí)驗22.1數(shù)據(jù)類型的定義與分類把一組性質(zhì)相同的數(shù)據(jù)歸為一類，就叫一種數(shù)據(jù)類型。在C語言程序中，為了便于進(jìn)行數(shù)據(jù)的操作，C語言語法要求每個數(shù)據(jù)必須具有某種類型。以int型為例，在16位機(jī)(為什么會提到16位機(jī)后面會解釋)中它的取值范圍是?-32?768～32?767之間，可用的運(yùn)算符集合為加、減、乘、除、取模運(yùn)算(即?+、-、*、/、%)。

1.數(shù)據(jù)類型的分類在Ｃ語言中，數(shù)據(jù)類型可分為基本數(shù)據(jù)類型、構(gòu)造數(shù)據(jù)類型、指針類型、空類型四大類。其中：基本數(shù)據(jù)類型最主要的特點(diǎn)是，其值不可以再分解為其他類型。也就是說，基本數(shù)據(jù)類型是自我說明的。構(gòu)造數(shù)據(jù)類型是根據(jù)已定義的一個或多個數(shù)據(jù)類型，用構(gòu)造的方法來定義的。也就是說，一個構(gòu)造類型的值可以分解成若干個“成員”或“元素”。每個“成員”都是一個基本數(shù)據(jù)類型或又是一個構(gòu)造類型。在C語言中，構(gòu)造類型有數(shù)組類型、結(jié)構(gòu)體類型和共用體(聯(lián)合)類型。

指針類型是一種特殊的具有重要作用的數(shù)據(jù)類型。其值用來表示某個變量在內(nèi)存儲器中的地址。雖然指針變量的取值類似于整型量，但這是兩個類型完全不同的量，因此不能混為一談。指針類型在第3章中詳細(xì)講解。

在調(diào)用函數(shù)時，通常應(yīng)向調(diào)用者返回一個函數(shù)值。這個返回的函數(shù)值是具有一定類型的，應(yīng)在函數(shù)定義及函數(shù)說明中給予說明。例如在函數(shù)頭intmax(inta，intb)；中，“int”類型說明符即表示該函數(shù)的返回值為整型量。又如在使用庫函數(shù)sin時，由于系統(tǒng)規(guī)定其函數(shù)返回值為雙精度浮點(diǎn)型，因此在賦值語句s=sin(x);中，s也必須是雙精度浮點(diǎn)型，以便與sin函數(shù)的返回值一致。所以在說明部分，把s說明為雙精度浮點(diǎn)型。但是，也有一類函數(shù)，調(diào)用后并不需要向調(diào)用者返回函數(shù)值，這種函數(shù)可以定義為“空類型”，其類型說明符為void。

2.數(shù)據(jù)類型與變量的關(guān)系對于每一種類型的變量，都為其定義了一定大小(由類型決定)的內(nèi)存空間。例如，若變量a是整型，則用變量定義語句inta；定義后，系統(tǒng)為其分配整型類型的空間，即2個或4個字節(jié)。數(shù)據(jù)類型只是規(guī)格，變量定義才分配空間。2.2基本數(shù)據(jù)類型對于基本數(shù)據(jù)類型，按其取值是否可改變又分為常量和變量兩種類型。在程序執(zhí)行過程中，其值不發(fā)生改變的量稱為常量，其值可變的量稱為變量。在程序中，常量是可以不經(jīng)說明而直接引用的，而變量則必須先定義后使用。

C語言中有以下幾個基本數(shù)據(jù)類型：char(字符型)、int(整型)、float(單精度浮點(diǎn)型)和double(雙精度浮點(diǎn)型)。另外，還有4個修飾詞可以出現(xiàn)在上面幾個基本類型之前，從而改變原來的含義，它們是short(短型)、long(長型)、

signed(有符號)和unsigned(無符號)。例如：

shortint表示短整型；

unsignedchar表示無符號字符型；

longint表示長整型；

unsignedshortint表示無符號短整型。各種無符號類型量所占的內(nèi)存空間字節(jié)數(shù)與相應(yīng)的有符號類型量相同，但由于省去了符號位，故不能表示負(fù)數(shù)。數(shù)據(jù)的長度和取值范圍隨著CPU類型(16位、32位或64位等)和C編譯器的不同而不同。表2.1列出了16位機(jī)與32位機(jī)中的基本數(shù)據(jù)類型及其所占字節(jié)數(shù)。表2.2列出了在不同實(shí)現(xiàn)環(huán)境下的基本數(shù)據(jù)類型及其所占字節(jié)數(shù)。表2.116位與32位機(jī)中的基本數(shù)據(jù)類型及其所占字節(jié)數(shù)表2.2不同實(shí)現(xiàn)環(huán)境下的基本數(shù)據(jù)類型及其所占字節(jié)數(shù)下面討論變量在內(nèi)存中的存放形式，以進(jìn)一步了解基本數(shù)據(jù)類型。

1.整型數(shù)值在內(nèi)存中是以補(bǔ)碼的形式存放的，正數(shù)的補(bǔ)碼和原碼相同；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為將該數(shù)的絕對值的二進(jìn)制形式按位取反再加1。因此，若有inta?=?10，b?=?-10，則a、b在內(nèi)存中的存放形式如下：

【程序2.1】

分析下面程序的結(jié)果。

main()

{

inta=-12,b=2;

unsignedu=10;

printf("a+u=%d,%u\n",a+u,a+u);

printf("b+u=%d,%u\n",b+u,b+u);

}在TC環(huán)境下的運(yùn)行結(jié)果：

a+u=-2, 65534

b+u=12,12在VC環(huán)境下的運(yùn)行結(jié)果：

a+u=-2, 4294967294

b+u=12,12【程序2.2】

分析下面程序的結(jié)果。main(){inta,b;shortc,d;

a=2147483647;b=a+1;c=32767;d=c+1;printf("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d",a,b,c,d);}在TC環(huán)境下的運(yùn)行結(jié)果：a=-1,b=0,c=32767,d=-32768 在VC環(huán)境下的運(yùn)行結(jié)果：a=2147483647,b=-2147483648,c=32767,d=-32768通過上述例子可以看出，當(dāng)變量的值超出它所允許的范圍時，其值會變得不準(zhǔn)確。因此在定義變量時，一定要注意該變量類型所允許的取值范圍。思考：為什么在不同的環(huán)境下執(zhí)行會有不同的結(jié)果？

2.實(shí)型實(shí)型分單精度型與雙精度型。單精度型占4個字節(jié)的內(nèi)存空間，提供6～7位有效數(shù)字；雙精度型占8個字節(jié)的內(nèi)存空間，提供15～16位有效數(shù)字；longdouble占16個字節(jié)，提供18～19位有效數(shù)字。實(shí)型數(shù)據(jù)的格式如下：其中，階符與數(shù)符均占一位，階碼和尾數(shù)部分的長度與計算機(jī)系統(tǒng)采用定點(diǎn)數(shù)還是浮點(diǎn)數(shù)表示有關(guān)系，在此不予詳細(xì)討論?！境绦?.3】

分析下面程序的結(jié)果。#include<stdio.h>main(){ floate=-563246658.123456789; doublef=7895306562678441359.143256234154613256; longdoubleg=-100000000000.22222222222222222222222; printf("thetypeofthisvariableisfloat.(%6f)\n",e); printf("thetypeofthisvariableisdouble.(%14f)\n",f); printf("thetypeofthisvariableislong

double.(%18f)\n",g);

}提到實(shí)型，有很多讀者可能遇到這種問題：

floatf=3.1;

printf("%f",f);輸出可能是3.0999999。其原因是：實(shí)型數(shù)據(jù)也是用二進(jìn)制來表示的。在十進(jìn)制下，0.1是個簡單、精確的小數(shù)，但是用二進(jìn)制表示起來卻是個循環(huán)小數(shù)0.0001100110011…。所以3.1在十進(jìn)制下可以準(zhǔn)確地表達(dá)，而在二進(jìn)制下不能。因此，在對一些二進(jìn)制中無法精確表示的小數(shù)進(jìn)行賦值或讀入再輸出，也就是將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成二進(jìn)制數(shù)再轉(zhuǎn)回十進(jìn)制數(shù)時，會觀察到數(shù)值的不一致。這是由編譯器的二進(jìn)制/十進(jìn)制轉(zhuǎn)換例程的精確度引起的。同樣，比較兩個實(shí)型數(shù)的最好方法是利用閾值，而不要直接作比較。這個閾值和作比較的浮點(diǎn)數(shù)值大小有關(guān)。例如，不要用下面的代碼：

doublea,b;

if(a==b)/*錯！*/要用類似下面的方法：

#include<math.h>

if(fabs(a-b)<=epsilon*fabs(a))

epsilon被賦為一個選定的值來控制“接近度”，當(dāng)然也還要確定a不會為0。

3.字符型字符型變量占一個內(nèi)存單元，存放字符的ASCII碼值，如charx='a';，則變量x在內(nèi)存中的存放形式如下：

C語言允許對整型變量賦予字符值，也允許對字符變量賦予整型值。在輸出時，允許把字符變量按整型量輸出，也允許把整型量按字符量輸出。但要注意：整型變量占2個字節(jié)，字符變量占1個字節(jié)，當(dāng)整型變量按字符變量處理時，只有低8位字節(jié)參與處理；當(dāng)字符變量按整型變量處理時，高8位為0。

char型是signedchar或unsignedchar，這一說法都是不準(zhǔn)確的。有些編譯器將char默認(rèn)為signedchar，有些則默認(rèn)為unsignedchar。TC和VC++?編譯器都將char默認(rèn)為signedchar。

4.枚舉類型如果一個變量只有幾種可能的取值，則可以將其定義為枚舉類型。枚舉就是將變量可能的值一一列舉出來，變量的值只能取列舉出來的值之一。枚舉在日常生活中很常見，例如表示星期的SUN、MON、TUE、WED、THUR、FRI、SAT就是一個枚舉。枚舉的說明與結(jié)構(gòu)和聯(lián)合相似(見2.3.1和2.3.2節(jié))，其形式為：

enum枚舉名{

標(biāo)識符[=整型常數(shù)],

標(biāo)識符[=整型常數(shù)],

標(biāo)識符[=整型常數(shù)],

}；如果枚舉沒有初始化，即省掉“=整型常數(shù)”，則從第一個標(biāo)識符開始，順次賦給標(biāo)識符0，1，2，…。但當(dāng)枚舉中的某個成員賦值后，其后的成員按依次加1的規(guī)則確定其值。例如：enumcolor{red,green,blue,yellow};此時，標(biāo)識符依次被賦予0～3的整數(shù)。當(dāng)定義改變成:enumcolor{red,green=3,blue,yellow};則red=0,green=3,blue=4,yellow=5。大家知道，C語言沒有布爾類型，因此可以通過枚舉定義一個布爾類型：

typedefenum{false,true}Bool;/*typedef的作用在2.3.3節(jié)中有詳細(xì)介紹*/

Boolb;/*b可以賦值為false或true*/枚舉標(biāo)識符變量代表整數(shù)，類似?#define定義的宏變量，是不能按標(biāo)識符樣子輸入/輸出的，只能通過其他辦法輸出?！境绦?.4】

了解枚舉變量的應(yīng)用。

enumWeek{MON=1,TUE,WED,THUR,FRI,SAT,SUN};

main()

{enumWeekday;

printf("What'sthedaytoday?");

scanf("%d",&day);

printf("\nTodayis:");

switch(day){ caseMON: printf("Mon"); break; caseTUE: printf("TUE"); break; caseWED: printf("WED"); break; caseTHUR: printf("THUR"); break;

caseFRI: printf("FRI"); break; caseSAT: printf("SAT"); break;

caseSUN: printf("SUN"); break; default: printf("**Entererror!");?}}程序執(zhí)行結(jié)果：

Wha’sthedaytoday:6

Todayis:SAT注意事項：

(1)枚舉變量的值表示的是整數(shù)。初始化時可以賦負(fù)數(shù)，以后的標(biāo)識符仍依次加1。

(2)枚舉變量只能取枚舉說明結(jié)構(gòu)中的某個標(biāo)識符常量。2.3構(gòu)造數(shù)據(jù)類型在程序設(shè)計過程中，經(jīng)常會有一些數(shù)據(jù)無法用已有的原子數(shù)據(jù)類型進(jìn)行描述，這就需要用戶自己構(gòu)造數(shù)據(jù)類型。常用的構(gòu)造數(shù)據(jù)類型有以下幾種：①結(jié)構(gòu)體類型；②共用體類型；③數(shù)組類型。本節(jié)只講述結(jié)構(gòu)體類型和共用體類型。2.3.1結(jié)構(gòu)體實(shí)際應(yīng)用中，有時需要將不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)組合成一個有機(jī)的整體。比如在學(xué)生的學(xué)籍管理過程中，需要記錄學(xué)生的個人信息、學(xué)習(xí)成績以及其他情況，如果用原子類型進(jìn)行變量描述就顯得很不方便。此時，可以采用構(gòu)造的結(jié)構(gòu)體類型進(jìn)行變量描述，不過首先要定義一個結(jié)構(gòu)體類型。學(xué)生的個人信息有以下幾項：姓名、性別、年齡、系別、學(xué)號、個人成績，個人成績又可以細(xì)分為專業(yè)課程1、專業(yè)課程2、…、專業(yè)課程n。“結(jié)構(gòu)”是一種構(gòu)造類型，它是由若干“成員”組成的。每一個成員可以是一個基本數(shù)據(jù)類型或者又是一個構(gòu)造類型。結(jié)構(gòu)既然是一種“構(gòu)造”而成的數(shù)據(jù)類型，那么在說明和使用之前必須先定義它，也就是構(gòu)造它，如同在說明和調(diào)用函數(shù)之前要先定義函數(shù)一樣。

1.結(jié)構(gòu)體類型的定義結(jié)構(gòu)體類型定義的一般形式為：

struct結(jié)構(gòu)體名{

成員表列；

};成員表列由若干個成員組成，每個成員都是該結(jié)構(gòu)體的一個組成部分。對每個成員也必須作類型說明，其形式為：類型說明符成員名;/*成員的類型可以是基本類型，也可以是構(gòu)造類型*/例如：structstu{intnum;charname[20];charsex;floatscore[4];};有幾個注意事項：

(1)結(jié)構(gòu)體類型的定義可以在函數(shù)內(nèi)部定義，也可以在函數(shù)外部定義。如果在函數(shù)內(nèi)部定義，那么只有在該函數(shù)內(nèi)部可見；如果在外部定義，則從定義點(diǎn)到文件結(jié)尾處，對所有的函數(shù)都可見。

(2)結(jié)構(gòu)體類型中的成員在定義時不占用內(nèi)存空間，只有在定義了結(jié)構(gòu)體變量后才分配內(nèi)存空間。

(3)定義了結(jié)構(gòu)體類型后，可以像使用基本數(shù)據(jù)類型一樣去定義結(jié)構(gòu)體變量、數(shù)組、指針。

(4)結(jié)構(gòu)體定義時可以嵌套定義，如：

structstu

{

intnum;

charname[20];

structdate{

intyear;intmonth;intday;}birthday;

floatscore[4];

};以上等價于：structdate{intyear;intmonth;intday;};structstu{intnum;charname[20];structdatebirthday;floatscore[4];};2.結(jié)構(gòu)體變量的定義結(jié)構(gòu)體變量的定義有三種方法：(1)先定義結(jié)構(gòu)體類型，再定義結(jié)構(gòu)體變量。例如：structstu{intnum;charname[20];charsex;floatscore[4];};在使用時，采用以下方式定義結(jié)構(gòu)體變量：structstustu1,stu2;注意，此時structstu是結(jié)構(gòu)體類型的名稱，如同基本數(shù)據(jù)類型一樣。因此，定義結(jié)構(gòu)體變量時不要誤寫為structstu1;或者stustu1;，這些都是錯誤的。

(2)在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時定義結(jié)構(gòu)體變量。例如：

structstu

{

intnum;

charname[20];

charsex;

floatscore[4];

}stu3;

stu3是結(jié)構(gòu)體變量。當(dāng)以后需要定義其他該結(jié)構(gòu)體變量時，仍舊可以采用structstu來定義，如structstustu_3;等。

(3)直接定義結(jié)構(gòu)體變量。例如：

struct

{

intnum;

charname[20];

charsex;

floatscore[4];

}stu4;這種方式下，如果需要定義其他結(jié)構(gòu)變量，只能在stu4之后繼續(xù)補(bǔ)充。注意：結(jié)構(gòu)名和結(jié)構(gòu)變量是兩個不同的概念，不能混淆。結(jié)構(gòu)名只能表示一個結(jié)構(gòu)形式，編譯系統(tǒng)并不對它分配內(nèi)存空間。只有當(dāng)某變量被說明為這種類型的結(jié)構(gòu)時，才對該變量分配存儲空間，且此時成員的變量空間是連續(xù)的。

3.結(jié)構(gòu)體變量的使用

(1)結(jié)構(gòu)體變量的賦值。結(jié)構(gòu)體變量可以在定義時直接賦初值，如：

structstustu1={1001,"wanglin",'f',{89,86,90,91}};/*正確*/但不能在定義后再直接賦值，如：

structstustu2;

stu2={1002,"wangwei",'m',{85,87,91,81}};/*錯誤*/只能通過給結(jié)構(gòu)體成員一一賦值的方式來進(jìn)行，如下：

stu2.num=1002; strcpy(,"wangwei"); stu2.sex='m';

stu2.score[0]=85;stu2.score[1]=87;stu2.score[2]=91;

stu2.score[3]=81;相同類型的結(jié)構(gòu)體變量可以直接賦值，如：

stu2=stu1;/*相當(dāng)于將stu1中的每一個成員的值賦給stu2中的每一個成員*/但不能采用if(stu1==stu2)來試圖判斷兩個結(jié)構(gòu)體變量是否相等，而必須通過比較每個成員的值來判斷。

(2)結(jié)構(gòu)體數(shù)組。如果數(shù)組的每一個元素是結(jié)構(gòu)類型的，那么該數(shù)組就是結(jié)構(gòu)體數(shù)組。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常用結(jié)構(gòu)體數(shù)組來表示具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個群體，如一個班的學(xué)生檔案、一個車間職工的工資表等。如：

structstucomputerStu[60];

(3)結(jié)構(gòu)體指針變量。結(jié)構(gòu)體指針變量說明的一般形式為：

struct結(jié)構(gòu)名*結(jié)構(gòu)指針變量名結(jié)構(gòu)體指針變量中的值是所指向的結(jié)構(gòu)體變量的首地址。通過結(jié)構(gòu)體指針即可訪問該結(jié)構(gòu)體變量。例如，在前面我們定義了stu這個結(jié)構(gòu)，如要說明一個指向stu的指針變量pstu，可寫為：

structstu*pstu=computerStu;

(4)結(jié)構(gòu)體變量成員的引用。只能對結(jié)構(gòu)體變量的成員進(jìn)行訪問，其訪問形式有：結(jié)構(gòu)體變量.成員名結(jié)構(gòu)體指針->成員名

(*結(jié)構(gòu)體指針).成員名/*不常用*/

【程序2.5】

結(jié)構(gòu)體變量的使用。

structdate{

intyear;

intmonth;

intday;

};

structteacher{

intnum;

charname[20];

charsex;

structdatebirth;

};main(){structteachert1,*pt=&t1;t1.num=2007;

strcpy(,"liujing");t1.sex='f';t1.birth.year=1980;t1.birth.month=5;t1.birth.day=3;

printf("\nnum=%d\nname=%s\nsex=%c\nbirth=%d-%d-%d",pt->num,pt->name,

pt->sex,pt->birth.year,pt->birth.month,pt->birth.day);}

【程序2.6】

輸入一組學(xué)生的信息，用子函數(shù)計算學(xué)生的平均成績，并統(tǒng)計不及格學(xué)生人數(shù)。

#defineN3

structstudent{

intnumber;

charname[20];

floatscore;

};voidaverage(structstudents[],intn){floattemp=0;intcount=0,i;for(i=0;i<n;i++){temp+=s[i].score;if(s[i].score<60)count++;}printf("Averagescore=%f\nfailstus=%d",temp/n,count);}main(){structstudentstu[N];

inti;for(i=0;i<N;i++) scanf("%d%s%f",&stu[i].number,stu[i].name,&stu[i].score);average(stu,N);}該程序在輸入時會產(chǎn)生以下錯誤：

scanf:floatingpointformatsnotlinked

Abnormalprogramtermination其原因是：TC是在20世紀(jì)80年代在DOS下開發(fā)的，當(dāng)時存儲資源緊缺，因此TC編譯器在編譯時盡量不加入無關(guān)部分。TC編譯器在沒發(fā)現(xiàn)需要做浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換時，就不將這個部分安裝到可執(zhí)行程序里，而實(shí)際上確實(shí)需要浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換，因此就會出現(xiàn)以上錯誤。解決方法：設(shè)法告訴TC編譯器需要做浮點(diǎn)數(shù)輸入轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)時有兩種方法：

(1)在主函數(shù)中加入floatarg,*point=&arg;，這樣就連接了浮點(diǎn)庫。

(2)采用“偷梁換柱”的方法，即在輸入時用一個實(shí)型變量替換，再將該實(shí)型變量的值賦值給結(jié)構(gòu)體變量中的實(shí)型成員。程序2.7是用第二種方法實(shí)現(xiàn)的。【程序2.7】

程序2.6的main函數(shù)改為：main(){structstudentstu[N];

inti;floatf;for(i=0;i<N;i++)

{scanf("%d%s%f",&stu[i].number,stu[i].name,&f);stu[i].score=f;}average(stu,N);}2.3.2共用體共用體也叫聯(lián)合，與結(jié)構(gòu)體類似，也是將一些不同類型的數(shù)據(jù)組織在一起而形成的一種數(shù)據(jù)類型。但共用體只為其中最大的成員分配足夠的內(nèi)存空間，其他成員變量共享這段內(nèi)存。因此，在某一時刻只能存放一個成員，而不能同時存放幾個成員。所以在使用共用體變量時，要注意起作用的成員是最后一次存入的成員，其他成員的值已被覆蓋掉。換句話說，共用體變量在對一個成員變量賦值后，原來的成員因被覆蓋而失去作用。共用體與結(jié)構(gòu)體類型唯一不同的是：對于結(jié)構(gòu)體變量，每個成員變量有其獨(dú)立的內(nèi)存儲空間，對某個成員變量的操作不影響其他成員變量的值；對于共用體變量，所有成員共享一個空間，每次只有一個成員的值有效。例如：

structSTest{ intnum; charc; floatf;

}stag;

unionUTest{

intnum; charc; floatf;

}utag;假設(shè)內(nèi)存起始地址為1000，stag與utag的內(nèi)存結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖2.1共同體與結(jié)構(gòu)體變量的內(nèi)存結(jié)構(gòu)

【程序2.8】

分析下面程序的執(zhí)行結(jié)果。

union{

inta;

charch[2];

}test;

main()

{test.ch[0]=1;

test.ch[1]=2;

printf("%d",test.a);

}程序執(zhí)行結(jié)果：

513使用共用體，一方面可以節(jié)省空間，一方面可以構(gòu)造混合類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

1.使用共用體節(jié)省空間假設(shè)要設(shè)計一個可以同時存儲學(xué)生和老師信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，老師和學(xué)生的信息如下：老師信息：職工號，姓名，年齡，工資；學(xué)生信息：學(xué)號，姓名，年齡，班級。如果采用結(jié)構(gòu)體，則應(yīng)該如下定義：

structtable{

intnumber;

charname[10];

intage;

doublesalary;

intclass;

};前3項成員教師和學(xué)生都能使用，但如果存儲教師信息，則class無用；如果存儲學(xué)生信息，則salary無用，造成空間浪費(fèi)。因此，合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣：

structtable{

intnumber;

charname[10];

intage;

union{ doublesalary; intclass;}class_salary;

};

2.使用共用體構(gòu)造混合型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)組要求元素類型必須相同，所以，如果想創(chuàng)建一個既能存儲整型，也能存儲浮點(diǎn)型的數(shù)組就需要借助共用體。定義一個如下的共用體：

uniontype{

inti;

floatf;

};

uniontypearray[10];/*定義共用體數(shù)組*/

array[0].i=10;/*數(shù)組的0號單元存儲整數(shù)*/

array[1].f=10.1;/*數(shù)組的1號單元存儲浮點(diǎn)數(shù)*/2.3.3typedef的使用

1.基本概念關(guān)鍵字typedef可以用來建立已定義好的數(shù)據(jù)類型的別名。例如:

typedefintINTEGER;

typedeffloatREAL;以上定義給已有數(shù)據(jù)類型int起別名為INTEGER，給float起別名為REAL。根據(jù)上述定義，以下兩行等價：

inti,j;floata,b;

INTEGERi,j;

REAL

a,b;2.典型用途

(1)便于程序的移植。假定有兩種類型的機(jī)器，A型號機(jī)器上的int類型占4個字節(jié)，B型號機(jī)器上的int占2個字節(jié)，long占4個字節(jié)。我們編寫了一個程序，在A型號的機(jī)器上運(yùn)行正確，但如果將程序直接移植到B機(jī)器上，由于B機(jī)器上int類型只占2個字節(jié)，可能會導(dǎo)致程序運(yùn)行失敗。此時，需要將程序中所有int改為long，工作量很大。如果我們在程序中有如下定義：

typedefintINTEGER;那么，在使用到int的地方，都要用INTEGER代替。如果在B機(jī)器上運(yùn)行程序，只需要將上面那條語句改為：

typedeflongINTEGER;即可保證程序的正確運(yùn)行，使程序具有很好的可移植性。

(2)使程序更加清晰。例如定義size_t數(shù)據(jù)類型，專用于內(nèi)存字節(jié)計數(shù)：

typedefunsignedintsize_t

size_tsize;/*變量size用于內(nèi)存字節(jié)計數(shù)*/或定義COUNT數(shù)據(jù)類型，專用于計數(shù)：

typedefintCOUNT

COUNTi,j;

(3)書寫簡單。例如定義：

typedefstructcardCard;以后就可以直接使用Card來代替structcard定義結(jié)構(gòu)體類型的變量了。通常使用以下形式定義：

typedefstructcard{

char*face;

char*suit;

}Card;/*Card不是結(jié)構(gòu)體變量，而是結(jié)構(gòu)體的別名*/一般為了強(qiáng)調(diào)用typedef定義的類型名是其他類型名的別名，建議以大寫字母開頭的形式書寫用typedef定義的類型名。定義好Card后，就可以用它來聲明變量了。語句Carddeck[52];與語句structcarddeck[52];是等價的，聲明了一個有52個元素的Card結(jié)構(gòu)(即structcard類型)的數(shù)組。注意：用typedef建立一個新的名字實(shí)際上并沒有建立一個新的類型，而只是建立了一個用作現(xiàn)有類型名別名的新的類型名而已。有意義的名字可以提高程序的可讀性。例如：在讀到上面的聲明語句時，我們可以知道“deck是有52張牌(Card)的數(shù)組”。2.4空類型空類型即void類型，void*?則為“無類型指針”。void幾乎只有“注釋”和限制程序的作用，因為從來沒有人會定義一個void變量。如果定義：

voida;編譯這行語句時會出錯，提示“illegaluseoftype‘void’”。void真正的作用在于：

(1)對函數(shù)返回的限定，該函數(shù)沒有返回值。

(2)對函數(shù)參數(shù)的限定，該函數(shù)沒有參數(shù)。眾所周知，如果指針p1和p2的類型相同，那么我們可以直接在p1和p2間互相賦值；如果p1和p2指向不同的數(shù)據(jù)類型，則必須使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符把賦值運(yùn)算符右邊的指針類型轉(zhuǎn)換為左邊的指針類型。例如：

float*p1;

int*p2;

p1=p2;其中p1=p2語句編譯時會出錯，提示“'=':cannotconvertfrom'int*'to'float*'”，所以必須改為：

p1=(float*)p2;而void*?則不同，任何類型的指針都可以直接賦值給它，無需進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，例如：

void*p1;

int*p2;

p1=p2;編譯時不會出錯，但這并不意味著void*?也可以無需強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換地賦給其他類型的指針，因為“無類型”可以包容“有類型”，而“有類型”則不能包容“無類型”。下面的語句編譯時會出錯：

void*p1;

int*p2;

p2=p1;提示“'=':cannotconvertfrom'void*'to'int*'”。2.5常見錯誤

(1)結(jié)構(gòu)體類型定義時缺少分號。如：

structcolor{

intred;

intgreen;

intblue;

}/*在此少了一個分號*/同樣的問題也可能會出在定義聯(lián)合和枚舉類型時。

(2)把結(jié)構(gòu)名當(dāng)作變量名。如：

structcolor{

intred;

intgreen;

intblue;

};

color.red=0;color.green=255;color.blue=0;/*color為結(jié)構(gòu)名稱，不是結(jié)構(gòu)體變量*/正確的應(yīng)該為：

structcolorc;

c.red=0;c.green=255;c.blue=0;

(3)定義結(jié)構(gòu)體變量時丟失struct或者只寫struct。如：

colorc1;/*錯誤*/

structc2;/*錯誤*/這多少有些受inta;的影響。覺得類型是一個單詞。正確的應(yīng)該為：

structcolorc1;

structcolorc2;

(4)將結(jié)構(gòu)體定義在某一函數(shù)之內(nèi)，但在其他函數(shù)內(nèi)部卻用到了該結(jié)構(gòu)體。如：

main()

{

structcolor{

intred;

intgreen;

intblue;

};

}

intfun()

{

structcolorcc;

}結(jié)構(gòu)體名稱也是標(biāo)識符，有它的作用域。上述例子中，結(jié)構(gòu)體structcolor的作用域就是main函數(shù)，main函數(shù)之外是不可見的。因此，一般將結(jié)構(gòu)體的定義放在程序的開始處，這樣對整個源文件都是可見的。

(5)結(jié)構(gòu)體變量值的交換。如：

structcolorc1,c2;

inttmp;

c1.red=0;c1.green=255;c1.blue=0;

c2.red=255;c2.green=0;c2.blue=0;欲交換c1和c2的值，很多初學(xué)者就會犯下面的錯誤(或許不該稱為錯誤，只能說太費(fèi)事)：

tmp=c1.red;c1.red=c2.red;c2.red=tmp;

tmp=c1.green;c1.green=c2.green;c2.green=tmp;

tmp=c1.blue;c1.blue=c2.blue;c2.blue=tmp;試想想，如果一個結(jié)構(gòu)體中有幾十個成員時，需要寫多少代碼啊?？刹捎孟旅娴娜龡l語句代替上面的九條語句：tmp=c1;c1=c2;c2=tmp;/*切記此時tmp的類型應(yīng)為structcolor，而不是int*/

(6)直接輸入結(jié)構(gòu)體。有了(5)的啟示，很多讀者就認(rèn)為編譯器很聰明，因此又會犯下面的錯誤：

structcolorc;

scanf("%d%d%d",&c);/*錯誤*/正確的應(yīng)該為：

structcolorc;

scanf(“%d%d%d”,&c.red,&c.green,&c.blue);

2.6綜合實(shí)例

【程序2.9】

每個城市的信息由城市名(字符串)和位置坐標(biāo)組成(x,y)。設(shè)計實(shí)現(xiàn)一程序，從鍵盤輸入各城市信息，并按城市名字非遞減排序后輸出。#include<stdio.h>#include<string.h>#defineN5/*城市個數(shù)*/typedefstructposition{intx; inty;}Pos;typedefstructcity{ charname[20]; Posloc;}City;voidsortByName(Citycy[]);main(){ inti; CitychinaCity[N]; /*輸入各城市信息*/ for(i=0;i<N;i++){ printf("Enter%dcityinfor:\n",i); scanf("%s%d%d",chinaCity[i].name,&chinaCity[i].loc.x,&chinaCity[i].loc.y); }

sortByName(chinaCity); /*按城市名非遞減排序*//*輸出排序后的各城市信息*/ printf("Aftersortbyname,thecityinforis:\n"); printf("namelocation\n"); for(i=0;i<N;i++) printf("%-10s(%d,%d)\n",chinaCity[i].name,chinaCity[i].loc.x,chinaCity[i].loc.y);}/*采用選擇排序算法按城市名非遞減排序*/voidsortByName(Citycy[]){inti,j,k; Citytemp; for(i=0;i<N-1;i++)

{k=i; for(j=i+1;j<N;j++)

if(strcmp(cy[j].name,cy[k].name)<0)

k=j;

if(k!=i) {temp=cy[i];cy[i]=cy[k];cy[k]=temp;}

}}讀者可在此基礎(chǔ)上添加如下功能：輸入某個位置信息，查詢該位置的城市名稱。

【程序2.10】

挖坑發(fā)牌程序。挖坑是一種比較流行的游戲，下面我們來模擬一下挖坑的發(fā)牌程序。游戲介紹：挖坑是三人游戲，一副牌去掉大小王不用，共52張牌，發(fā)牌時每人發(fā)16張牌，剩余4張為底牌。最后由三人叫分，誰叫的分多，4張底牌全部歸誰。分析：

(1)每張撲克牌有兩個屬性，花色和面值。因此，可采用結(jié)構(gòu)體來實(shí)現(xiàn)。其中花色的取值就四種：紅桃、黑桃、方塊和梅花，可采用枚舉來實(shí)現(xiàn)。其定義為

typedefenum{Hearts=1,Spade,Diamonds,Club}Suit;/*紅桃，黑桃，方塊，梅花*/

typedefstruct{ intrank;/*面值*/ Suitsuit;/*花色*/

}Card;

(2)回想一下我們現(xiàn)實(shí)生活中是如何進(jìn)行挖坑的：首先需要有一副撲克牌，然后經(jīng)過洗牌(洗的越均勻越好)，再順次發(fā)給三人。因此需要一個創(chuàng)建撲克牌模塊、洗牌模塊和發(fā)牌模塊。程序如下：

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#defineM52

typedefenum{Hearts=1,Spade,Diamonds,Club}Suit;

typedefstruct{ intrank; Suitsuit;

}Card;voidcreat(Cardcard[]);/*創(chuàng)建一副撲克牌*/voidriffle(Cardcard[]);/*洗牌*/voiddeal(Cardcard[]);/*發(fā)牌*/

main(){ Cardcard[M]; creat(card); riffle(card); deal(card);}/*創(chuàng)建牌的思路：共52張牌，每個花色共13張牌。因此，將52與13取余的結(jié)果+1作為牌的面值，將52與13取整的結(jié)果+1作為花色*/voidcreat(Cardcard[]){ inti;

for(i=0;i<M;i++) { card[i].rank=i%13+1;

card[i].suit=(Suit)(i/13+1);/*將整數(shù)值強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為枚舉類型*/ }}/*洗牌的思路是：隨機(jī)產(chǎn)生兩個代表撲克牌位置的整數(shù)，將這兩個位置的牌交換(兩數(shù)交換)，若干次后，牌的原有次序被打亂*/voidriffle(Cardcard[]){ inti,rand1,rand2; Cardtmp; for(i=0;i<1000;i++){ rand1=random(M); rand2=random(M); if(rand1!=rand2) { tmp=card[rand1]; card[rand1]=card[rand2]; card[rand2]=tmp; } }}voiddeal(Cardcard[]){ inti,j=0,num,p; /*p為拿最后4張牌的人*/ Cardperson[3][20]; /*3個人玩牌，只有一人最多20張牌*/ for(i=0;i<M-4;i=i+3) /*將洗好的牌依次發(fā)給3個人，最后留下4張*/ { person[0][j]=card[i]; person[1][j]=card[i+1]; person[2][j]=card[i+2]; j++; }/*為了簡化叫分過程，采用提問方式?jīng)Q定誰要最后的4張牌*/ clrscr();/*清屏*/ printf("\n\nFourcardsareleft,Whowantthem?(1~3)"); scanf("%d",&p); person[p-1][16]=card[M-4];person[p-1][17]=card[M-3]; person[p-1][18]=card[M-2];person[p-1][19]=card[M-1]; /*打印發(fā)牌結(jié)果*/

for(i=0;i<3;i++) { if(p==i+1)num=20; elsenum=16;printf("\n\n****person%dhasthe%dcards:****\n",i+1,num); for(j=0;j<num;j++) { switch(person[i][j].suit) { caseHearts:printf("(Hearts,");break; caseSpade:printf("(Spade,");break; caseDiamonds:printf("(Diamonds,");break; caseClub:printf("(Club,");break; }switch(person[i][j].rank) { case1:printf("A)");break; case2: case3: case4: case5: case6: case7: case8: case9: case10:printf("%d)",person[i][j].rank);break; case11:printf("J)");break; case12:printf("Q)");break; case13:printf("K)");break; } } }}執(zhí)行結(jié)果為：Fourcardsareleft,Whowantthem?(1~3)2****person1hasthe16cards:****(Club,5)(Club,3)(Hearts,2)(Hearts,Q)(Hearts,7)(Spade,7)(Spade,J)(Diamonds,J)(Hearts,3)(Club,8)(Diamonds,10)(Spade,8)(Hearts,4)(Diamonds,4)(Spade,6)(Spade,4)****person2hasthe20cards:****(Club,J)(Club,A)(Club,K)(Diamonds,8)(Diamonds,3)(Hearts,A)(Club,6)(Hearts,8)(Spade,A)(Hearts,J)(Diamonds,6)(Diamonds,A)(Spade,5)(Club,7)(Diamonds,9)(Spade,10)(Spade,Q)(Hearts,K)(Club,9)(Diamonds,7)****person3hasthe16cards:****(Diamonds,K)(Hearts,9)(Diamonds,Q)(Hearts,5)(Spade,9)(Spade,3)(Spa