结构体与联合

第11章结构体、联合体与位运算本章介绍结构体、联合体及枚举类型等三种新的构造型数据类型以及位运算的基本方法，包括结构体的含义；结构体类型变量的定义、引用及初始化方法；结构体数组的定义和数组元素的引用；结构体类型指针的概念及链表的基本操作方法；联合体的含义；联合体类型变量的定义方法；枚举类型的定义； TYPEDEF的作用和位运算的基本方法等。

11.1 结构体类型通过前面有关章节的学习，我们认识了整型、实型、字符型等C语言的基本数据类型，也了解了数组这样一种构造型的数据结构，它可以包含一组同一类型的元素。

但仅有这些数据类型是不够的。

在实际问题中，有时需要将不同类型的数据组合成一个有机的整体，以便于引用。

例如，在新生入学登记表中，一个学生的学号、姓名、性别、年龄、总分等，它们属于同一个处理对象，却又具有不同的数据类型。

如图11-1。

每增加、删减或查阅一个学生记录，都需要处理这个学生的学号、姓名、性别、年龄、总分等数据，因此，有必要把一个学生的这些数据定义成一个整体。

图11-1虽然数组作为一个整体可用来处理一组相关的数据，但不足的是，一个数组只能按序组织一批相同类型的数据。

对于一组不同类型的数据，显然不能用一个数组来存放，因为数组中各元素的类型和长度都必须一致。

为了解决这个问题，Ｃ语言中给出了另一种构造数据类型——“结构体”。

11.1.1 结构体类型与结构体变量结构体是一种构造类型，它由若干“成员”组成。

每一个成员可以是一个基本数据类型或者又是一个构造类型。

结构体既然是一种构造而成的数据类型，那么在使用之前必须先定义它，如同在调用函数之前要先定义或声明一样。

定义一个结构体类型的一般形式为：struct 结构体名{ 成员1 类型1；成员2 类型2；...成员n 类型n；}；“结构体”这个词是根据英文单词structure译出的。

结构体中的每个成员均须作类型说明，成员名的命名应符合标识符的书写规定，成员名可以与程序中的变量名同名，二者不代表同一对象，互不干扰。

C语言中联合和结构有什么区别C语言中的联合（union）和结构（structure）是两种用于组织和处理数据的复合数据类型。

它们的主要区别在于数据的存储方式和使用方式。

1.存储方式：-结构体的成员在内存中是按照顺序依次存放的，每个成员占用一段独立的内存空间，它们可以同时存储不同类型的数据。

-联合的所有成员共用一段内存空间，不同成员的内存地址都是相同的，仅能存储一个成员的值。

2.内存占用：-结构体的内存占用是所有成员内存大小之和，而实际使用时会有额外的内存开销用于存储成员之间的间隙。

-联合的内存占用是占用最大成员的内存大小，它不会为了存储其他成员的数据而浪费额外的内存空间。

3.成员之间的访问：-结构体的成员可以同时被访问和使用，通过成员名来引用具体的成员。

-联合只能同时访问一个成员，因为它们共用同一块内存。

访问其他成员需要重新赋值。

4.数据类型：-结构体可以含有不同类型的成员，也可以含有自定义的数据类型，因此结构体的灵活性更高。

-联合的成员只能是一种数据类型，因为它们共享同一块内存空间。

5.内存对齐：-结构体中的成员通常按照系统的内存对齐规则进行对齐，这意味着一些成员可能会因为对齐而浪费额外的内存。

-联合的成员不会被对齐，因为它们共享同一块内存。

6.使用场景：-结构体适用于需要存储多个不同类型的数据，并且需要同时访问或处理这些数据的情况，例如定义一个学生结构体来存储学生的姓名、年龄、分数等信息。

-联合适用于需要共享内存空间来存储不同状态或不同类型数据的情况。

例如，可以定义一个联合用于存储一个整型数值或字符数组，并根据具体需求使用其中的一个成员。

总的来说，结构体适用于存储和处理多个不同类型的数据，而联合适用于在一段内存中共享存储不同数据类型的数据。

选择使用哪种复合数据类型取决于具体的需求和场景。

结构体数组

结构体数组元素的使用




通过操作数组的每一个元素达到操作数组的目的。结构体 数组元素需要用下标变量的形式表示。 结构体数组元素就相当于一个结构体变量，将引用数组元 素的方法和引用结构体变量的方法结合起来就形成了引用 结构体数组元素成员分量的方法，其一般形式为： 数组名[下标].成员名 不能将结构体数组元素作为一个整体直接进行输入输出， 也需要通过输入输出数组元素的每一个成员分量达到输入 输出结构体数组元素的目的。 可以将结构体数组元素作为一个整体赋给同类型数组的另 外一个元素，或赋给一个同类型的结构体变量。
Ex0707 结构体数组操作(数组元素引用、数组元素的输入输出)示例。
结构体数组

结构体数组作函数的参数



在函数调用期间实参结构体数组将它的全部存储区域或者 部分存储区域提供给形参结构体数组共享。 如果需要把整个实参结构体数组传递给被调函数中的形参 结构体数组，可以使用实参结构体数组的名字或者实参结 构体数组第一个元素（0号元素）的地址。 如果需要把实参结构体数组中从某个元素值后的部分传递 给被调函数中的形参结构体数组，则使用实参结构体数组 某个元素的地址。
Ex0704 结构体变量的输入/输出示例。
结构体类型的定义和使用

结构体变量的使用——做函数参数



结构体类型变量和结构体类型变量的成员都可以作为函数 的参数在函数间进行传递，数据的传递仍然是“值传递方 式”。 使用结构体类型变量作为函数参数时，被调函数的形参和 主调函数的实参都是结构体类型的变量，而且属于同一个 结构体类型。 使用结构体类型变量的成员作为函数参数时，其中被调函 数中的形参是普通变量，而主调函数中的实参是结构体类 型变量中的一个成员，并且形参和实参的数据类型应该对 应一致。

C51的数据类型引言概述：C51是一种常用的微控制器，广泛应用于嵌入式系统中。

在C51编程中，了解和正确使用数据类型是非常重要的。

本文将详细介绍C51的数据类型，包括基本数据类型、派生数据类型、数组和指针、结构体和联合体、枚举类型。

一、基本数据类型：1.1 位类型（bit）：C51中最小的数据类型，只能存储0或1，用于表示开关状态等。

1.2 字符类型（char）：用于存储一个字符，占用一个字节的内存空间，范围为-128到127。

1.3 整数类型（int）：用于存储整数值，占用两个字节的内存空间，范围为-32768到32767。

二、派生数据类型：2.1 无符号整数类型（unsigned）：用于存储非负整数值，范围为0到65535。

2.2 短整数类型（short）：用于存储较小的整数值，占用一个字节的内存空间，范围为-128到127。

2.3 长整数类型（long）：用于存储较大的整数值，占用四个字节的内存空间，范围为-2147483648到2147483647。

三、数组和指针：3.1 数组：C51中的数组是一种存储相同类型数据的集合，可以按照索引访问其中的元素。

数组的大小在声明时确定，可以是一维或多维的。

3.2 指针：指针是一种特殊的数据类型，用于存储内存地址。

在C51中，指针可以指向任何类型的数据。

通过指针，可以实现对内存中数据的直接访问和操作。

四、结构体和联合体：4.1 结构体：结构体是一种自定义的数据类型，可以将不同类型的数据组合在一起，形成一个新的数据类型。

结构体的成员可以是基本数据类型或其他结构体。

4.2 联合体：联合体是一种特殊的结构体，所有成员共享同一块内存空间。

联合体的大小取决于最大成员的大小，只能同时存储一个成员的值。

五、枚举类型：5.1 枚举类型：枚举类型用于定义一组命名的常量，可以提高程序的可读性。

在C51中，枚举类型的取值范围为整数类型。

总结：C51的数据类型包括基本数据类型（位类型、字符类型、整数类型）、派生数据类型（无符号整数类型、短整数类型、长整数类型）、数组和指针、结构体和联合体、枚举类型。