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第九章 结构体与共用体

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9第九章结构体与共用体

9第九章结构体与共用体

第十一章结构体与共用体（2学时）一、教学目的及要求要求学生了解结构体、联合体及枚举类型变量的使用，熟练掌握结构体、联合体及枚举类型变量的定义。

二、教学重点及难点重点：结构体的定义，结构体变量的定义，结构体成员的引用，结构体指针。

难点：结构体的定义及使用结构体解决实际问题。

三、教学手段板书与多媒体课件演示相结合四、教学方法启发式教学、讲解、演示五、作业1.书318习题11.3、11.9、11.102.习题册六、参考资料1、谭浩强、张基温、唐永炎主编《C语言程序设计教程》，第十一章2、杨非主编《C语言程序设计应试辅导—二级》，第十一章七、教学内容与教学设计教学内容教学设计备注【导入】在实际问题中，一组数据往往具有不同的数据类型。

例如，在学生登记表中，姓名应为字符型；学号可为整型或字符型；年龄应为整型；性别应为字符型；成绩可为整型或实型。

显然不能用一个数组来存放这一组数据。

因为数组中各元素的类型和长度都必须一致，以便于编译系统处理。

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”。

导入从第二章已讲过的知识点—求成绩平均值等简单例子导入【讲授新课】一、结构体的定义定义一个结构体的一般形式为：struct 结构体名 {类型说明符1 成员名1;类型说明符2 成员名2;类型说明符3 成员名3;……..类型说明符n 成员名n; }; [板书][幻灯片][板书][幻灯片] [引导]学生对结构体成员列表由若干个成员组成，每个成员都是该结构体的一个组成部分。

对每个成员也必须作类型说明.成员的定义与定义变量一样。

例如：struct stu{ int num;char name[20];char sex;float score;};在这个定义中，结构体名为stu，该结构体由4个成员组成。

第一个成员为num，整型变量；第二个成员为name，字符数组；第三个成员为sex，字符变量；第四个成员为score，实型变量。

C语言各章节单元测试题及答案——结构体与共用体

C语言各章节单元测试题及答案——结构体与共用体

第9章结构体与共用体9.1典型考试题剖析9.1.1选择题【例1】若指针p已经正确定义，要使p指向两个连续的整型动态存储单元，不正确的语句是。

A) p=2*(int *)malloc(sizeof(int)); B) p=(int*)malloc(2*sizeof(int));C) p=(int *)malloc(2*2); D) p=(int*)calloc(2,sizeof(int));✧考点：动态存储分配函数。

✧分析：根据动态存储分配函数malloc和calloc的函数原型可以知道，calloc函数的调用形式为：void * calloc(unsigned n,unsigned size);表示在动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，函数返回一个指向分配域起始地址的指针，因此答案D是正确的。

malloc函数的调用形式为：void * malloc(unsigned int size);表示是在内存的动态存储区分配一个长度为size的连续空间，并返回一个指向分配域起始地址的指针，答案B和C中malloc的参数分别为：2*(sizeof（int）)和2*2，都是整型数，因此调用形式正确。

答案A中(int *)malloc(sizeof(int))的返回值为一个地址值，将地址的值乘以2是没有意义的。

✧答案：A【例2】若有以下说明和定义：struct test{ int m1; char m2; float m3;union uu{ char u1[5]; int u2[2]; }ua;}myaa;则sizeof(struct test)的值是。

A) 12 B) 16 C) 14 D) 9✧考点：结构体类型和共用体类型所占内存的字节数。

✧分析：sizeof（struct test）的功能是求结构体类型test所占用的内存字节数。

它应该等于结构体每个成员所占的字节数之和。

m1为int型，占2字节，m2为char型，占1字节，m3为float型，占4字节，接下来是一个共用体类型uu，共用体所占的字节数应该等于成员中最长者所占的字节数，u1占5字节，u2占4字节，那么该共用体类型应该占用5字节，所以2+1+4+5=12。

第九章 结构体和共用体

第九章 结构体和共用体
• (*结构体指针变量).成员名 • 或者 • 结构体指针变量->成员名
– 【例9.5】用指向结构体变量的指针变量引用结构体变量
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• （2）结构体数组的指针
– 结构体指针具有同其他类型指针一样的特征和使用方 法。结构体指针变量也可以指向结构体数组。同样结 构体指针加减运算也遵照指针计算规则。例如，结构 体指针变量加1的结果是指向结构体数组的下一个元素。 结构体指针变量的地址值的增量取决于所指向的结构 体类型变量所占存储空间的字节数。 – 【例9.6】有4名学生，每个学生的属性包括学号、姓名、 成绩，要求通过指针方法找出成绩最高者的姓名和成 绩。 – 程序设计分析：将学生信息存入数组中，通过指针依 次访问每一个学生信息，比较其分数，从而求出获得 最高分学生在数组中的位置。
– 在结构体变量定义之后对结构体变量赋值时可 以采用各成员赋值，用输入语句或赋值语句来 完成。 – 【例9.2】在定义后对结构体变量赋初值。 – 【例9.3】有两条记录，记录包括数量(num)和 价钱(price)，编写一程序完成总价钱的计算。
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9.2 结构体数组与结构体指针
9.2.1结构体数组
5
• ④结构体类型的定义只说明了该类型的构成形式，系统并 不为其分配内存空间，编译系统仅给变量分配内存空间 • ⑤结构体成员的类型也可以是另外一个结构体类型。如： 1. struct date 2. { int year; 3. int month; 4. int day; 5. }; 6. struct student 7. { 8. int num; 9. char name[20]; 10. char sex; 11. struct date birthday; 12. int score[5]; 13.}; • 结构体成员的类型如果是另外一个结构体类型，同样必须 遵守先定义后使用的原则。如上例中，先定义struct date类 6 型，再定义struct student类型。

结构体与共用体

结构体与共用体

4、共用体类型的变量如何赋初值,含义是什么？
不能对共用体变量名赋值，也不能在定义共用体变量时初始化。但可以用一个共用体变量为 另一个变量赋值
例：union
{ int i;
char ch;
double f;
}a={1,’a’,1.5}; ()
a=1;
()
m=a;
()
例：float x; union { int i; char ch; double f; }a,b; a.i=1; a.ch=‘a’; a.f=1.5; b=a; () x=a.f; ()
二. 枚举类型的应用
• 1．枚举类型变量的定义 ◆先定义枚举类型，再定义枚举类型变量
enum week{sun，mon，tue，wed，thu，fri，
sat}；
enum week weekday，workday； ◆定义枚举类型的同时定义枚举变量 enum color {red，blue，green，black}a，b，c；
共用体类型的关键字
union 联合类型名 { 数据类型 成员名1 数据类型 成员名2
...........
数据类型 成员名n }；
例：
union utype {
char ch； int i； float f； }；
2、如何定义共用体类型的变量
（1）先定义类型，再定义变量，例如： union data /*共用体类型定义*/ { int i；
◆直接定义枚举变量 enum {male，female}sex1，sex2；
枚举类型变量的特点
例 enum DAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };
(1) 枚举型是一个集合，集合中的元素(枚举成员)是一些命名的整型常量，元素之间用逗号,隔开。

结构体和共用体

结构体和共用体

num
name
birthday
month
day
year
stu1.birthday.month=12;
例 struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }stu1,stu2;
直接定义结构体变量 一般形式：
{ 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； ……………. }变量名表列；
struct
{ int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }stu1,stu2;
形式二：
struct 结构体名 { 类型标识符 成员名； 类型标识符 成员名； ……………. }结构体变量={初始数据}；
例 struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; char addr[30]; }stu1={112, "Wang Lin", 'M',19, "200 Beijing Road"};
成员类型可以是 基本型或构造型
struct是关键字, 不能省略
合法标识符 可省:无名结构体
例 struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; };
顺序初始化: struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; }; struct student stu[ ]={100, "Wang Lin", 'M',20, 101, "Li Gang", 'M',19, 110, "Liu Yan", 'F',19};

C语言第9章结构体、共用体、枚举

C语言第9章结构体、共用体、枚举

结构体变量.成员
struct date { int year;
int month; int day;
“.”是成员运算符， 优先级最高
printf("%d,%d,%d"，birth)；
printf("%d,%d,%d"，birth.year,
}; struct date birth；
birth.month,birth.day)；
scanf("%f",&student2.score[2])7; 8
student2
结构变量的整体赋值 student3 = student2;
02 Zhang Zi Liang 88 78
student3
02 Zhang Zi Liang 88 78
湖南工业大学计算机与通信学院
例9-1学生的基本信息包括学号、姓名、3门成绩、平均分、总分。输入一 个学生的前3项基本信息，计算平均分和总分并输出。
湖南工业大学计算机与通信学院
9.1 问题的提出
又如，在学生信息管理系统中填 加个属性：是否是中共党员，如 果不是属性的值为0（int），如
果是属性的值为入党的时间 (char)。在某一时间，属性只有 一种值，而且数据类型不同，这 种情况用什么数据类型描述呢？
对于这种应用，C语言引入了共用体类型。
共用体是一种同一存储区域由不同类型变量共享的数据 类型，它提供—种方法能在同一存储区中操作不同类型 的数据，也就是说共用体采用的是覆盖存储技术，准许 不同类型数据互相覆盖。
基本数据类型并不能方便地解决所有问题
❖ 复合数据类型是基本数据类型迭代派生而来
典型的代表就是“结构”，数组、指针也可算作此类

第9章 结构体与共用体 教学PPT


9.1 结构体类型和结构体变量
• 9.1.2 结构体变量的定义
− 上个小节只是定义了结构体类型，它相当于一个模型，其中并无具体数 据，系统也不会为它分配实际的内存空间。为了能在程序中使用结构体 类型的数据，应该定义结构体类型的变量，并在其中存放具体的数据。
1.先定义结构体类型，再定义结构体变量 2.在定义结构体类型的同时定义结构体变量 3.直接定义结构体变量
9.7 进阶案例
• 求学生平均成绩
− 学习完了结构体与共用体的相关知识，接下来通过一个计算平均成绩 的案例来加深对结构体的理解，具体需求如下:
• 一个小组中有3个学生，每个学生修4门课程（三个学生修的课程 相同）
• 在程序中输入这3个同学的4门课程成绩，程序能自动计算出这4门 课程的小组平均成绩。
− 结构体变量作为函数参数的用法与普通变量类似，都需要保证调用函 数的实参类型和被调用函数的形参类型相同。结构体变量作函数参数 时，也是值传递，被调函数中改变结构体成员变量的值，主调函数中 不受影响。
9.4 结构体类型数据 在函数间的传递
• 9.4.2 结构体数组作为函数参数
− 函数间不仅可以传递一般的结构体变量，还可以传递结构体数组。接 下来，通过一个案例来演示如何使用结构体数组作为函数参数传递数 据，如例9-9所示。
结构体是一种构造数据类型，把不同类型的数据整 合在一起，每一个数据都称为该结构体类型的成员。
9.1 结构体类型和结构体变量
• 9.1.1 结构体类型定义
− 在程序设计中，使用结构体类型时，首先要对结构体类型的组成进 行描述，结构体类型的定义方式如下：
struct 结构体类型名称 {
数据类型 成员名1; 数据类型 成员名2; … 数据类型 成员名n; };

《C语言程序设计与数据结构》课件第09章结构体与共用体


C语言程序设计与数据结构
C编译程序按照每个成员在结构体中声明的顺 序一一对应赋值，不可以跳过前面的成员直接给后 面的成员赋值,但是可以只给前面若干成员赋值， 后面没有赋值的成员由系统赋予默认值。
C语言程序设计与数据结构
3．结构体变量的引用 (1) 一般结构体变量的引用 一般结构体变量的引用是通过成员运算符“．”来实 现的，形式如下： 结构体变量名．成员名
学习重点： 结构体的概念； 结构体成员的引用。
C语言程序设计与数据结构
结构体概念的引入 （为什么需要结构体？）
C语言程序设计与数据结构
已经学习过的数据类型： 整形、实型、字符型 ，另外还有数组。 问题： 以上数据类型和数组是否完全满足编程需要？ （例如：如何定义一个工人变量？）
C语言程序设计与数据结构
C语言程序设计与数据结构
上述五个数据项组成了工人的整体，这就是一 个结构体类型的数据，我们可以给这个数据命名为 worker，只要是worker类型的数据，都包括这五个 数据项。
C语言程序设计与数据结构
9.1 结构体类型的说明
C语言程序设计与数据结构
结构体类型是包含若干个相同或不同数据类型数 据项的集合，我们把这些数据项称之为结构体成员， 声明结构体类型的一般形式为： struct 结构体标识名 { 数据类型名1 结构体成员名表1； 数据类型名2 结构体成员名表2； ．．．．． 数据类型名n 结构体成员名表n； }；
C语言程序设计与数据结构
与同一类型的普通变量一样，结构体变量中的各个成 员也可以进行相应的各种运算，如： worker1.sex =„F‟； worker1. age++； worker1.salary=3000f；

第九章 结构体和共用体

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• （3）结构体数组的初始化 – 结构体数组定义好之后就可以对结构体数组进行赋 值操作，包括在定义结构体数组时赋值和在定义结 构体数组之后赋值。 • 【例9.4】输入输出学生相关信息，学生信息包括学号 (num)、姓名（name）、语文成绩(chinese)、英语成 绩(english)、数学成绩(maths)。
• ⑥不同结构体类型的成员名可以相同，结构体的成员名也可以与基 本类型的变量名相同。他们分别代表不同的对象，系统将以不同的 形式表示它们。如： 1. struct student 2. { int num; 3. char name[20]; 4. int age; 5. int score; 6. } a,b; 7. struct teacher 8. { int num; 9. char name[20]; 10. int age; 11. float salary; 12. }c,d; • ⑦“struct 结构体类型名”为结构体的类型说明符，可用于定义或说 明变量。结构体类型的定义可置于函数内，这样该类型名的作用域 仅为该函数。如果结构体类型的定义位于函数之外，则其定义为全 局的，可在整个程序中使用。
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• 为指示相邻结点关系，可在第一个结点的指 针域内存入第二个结点的首地址，在第二个 结点的指针域内又存放第三个结点的首地址， 如此串联下去直到最后一个结点。最后一个 结点因无后续结点连接，其指针域可赋为0。 这样一种连接方式，在数据结构中称为“链 表”。图9-3为一简单链表的示意图。
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9.3.2处理动态链表所需的函数
• (*结构体指针变量).成员名 • 或者 • 结构体指针变量->成员名
– 【例9.5】用指向结构体变量的指针变量引用结构体变量
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第9章 结构体、共用体和枚举类型

第9章 结构体、共用体和枚举类型
9.1 结构体类型与结构体变量 9.2 结构体数组 9.3 向函数传递结构体型数据 9.4 链表 9.5 共用体 9.6 枚举类型 9.7 用户自定义类型

9.1 结构体类型与结构体变量
• 结构体类型的定义
–概述：
• 建立单链表的主要步骤为：
– 生成只含有头结点的空链表； – 然后读取数据信息，生成新结点，将数据存放于新结点中， 插入新结点到单链表中 – 重复第二步，直到输入结束。 根据新结点插入到链表的位置的不同，建立链表的方式， 分为在表尾插入的方法和在表头插入的方法。 •表尾插入： 例9.6 •表头插入： 例9.7
• 共用体变量的定义
–用已定义的共用体类型去定义共用体变量 –定义共用体类型的同时定义变量： –定义无名共用体类型的同时定义变量：
• 共用体变量的引用
–引用方式：共用体变量名.成员名 共用体变量名. 共用体变量名 –说明： 对于共用体变量，只能引用它的成员，而不能引用整个 共用体变量。若共用体的成员是构造类型的，则需要逐级引 用至最低级的成员。 –能通过定义指向共用体的指针变量来引用共用体变量。
在实际应用中，一组相关的数据可能是不同类型的。C语 言提供了包含不同类型成员的类型来定义这样的数据，这 种类型就是结构体类型 结构体类型。 结构体类型
– 定义形式：
struct 结构体名 类型名1 成员名1 {类型名1 成员名1； 类型名2 成员名2 类型名2 成员名2； …… 类型名n 成员名n 类型名n 成员名n； };
• 举例
例9.11 上一页
9.6 枚举类型
• 枚举类型的定义–定义来自式：enum 枚举类型名{枚举常量1,枚举常量2,……,枚举常量n}; •
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➢共用体变量中的所有成员首地址相同，而且变量的地址就是成员的地
址。
总结
结构体
结构类型的定义 结构体类型变量的定义 结构体类型变量成员的引用
共用体
共用类型的定义 共用体类型变量的定义 共用体类型变量成员的引用
#include <string.h> struct person {char name[20]; int count; }leader[3]={"Li",0,"Zhang",0,"Fang",0};
main() { int i,j; char leader_name[20]; for(i=1;i<=10;i++)
3.对结构体变量的成员可以像普通变量一样进行各种运算。 sum=stud1.score+stud2.score stud1.age++
4.可以引用结构体变量成员的地址和结构体变量的地址。
scanf(“%d”,&stud1.num);
printf(“%d”,&stud1);
结构体数组
一个结构体变量中可以存放一组数据(如学生的学号、姓名、成绩、 地址等数据)。如有多个学生的数据需要参加运算，显然应该使用数组， 这就是结构体数组。
} 对结构体变量成员的引用
结构体变量成员的引用
引用方式为: 结构体变量名.成员名
(.为成员运算符)
如: =“Zhang Xin”
引用成员时遵守的原则
1.不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出。 printf(“%d,%s,%c,%d,%f,%s\n”,stud1); ×
共用体(自学)
使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种使几个不同的变量共占同 一段内存的结构，称为共用体类型的结构。
变量地址2000
整型变量i
字符 变量c
实型变量 f
共用体
共用体类型变量的定义格式：
union 共用体名 { 成员表列； }变量表列；
例如: (1) 定义类型的同时定义变量 union data { int i; char ch; float f; }a,b,c;
➢ 结构体变量的长度为各个成员所占内存长度之和，每个成员分别 占据自己的内存单元。 ➢ 共用体变量的长度为最长成员的长度(如上式为4个字节)。
共用体变量的引用
只有先定义了共用体变量才能引用它。而且不能引用共用体变量， 而只能引用共用体变量中的成员。这一点和结构体变量的引用是一样 的。
例如：定义共用体变量：a,b,c union data { int i; char ch; float f; }a,b,c;
而只能对结构体变量中的各个成员分别进行输入输出，如 printf(“No.:%ld\nname:%s\n”, stud1.num, );
2.如果成员本身又是一个结构体类型，则要用若干个成员运算符，一级 一级地找到最低的一级的成员。只能对最低级的成员进行赋值和运算。
如： stud1.birthday.year
1. 先声明类型再定义变量
struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }；
int a,b ；
struct student stud1,stud2 ；
结构体类型名
结构体变量名
(2) 将类型声明与变量定义分开
union data { int i; char ch; float f; }；
union data a,b,c;
(3) 直接定义共用体变量,省略共用体名
union { int i; char ch; float f; }a,b,c;
区别结构体与共用体
➢共用体与结构体的定义形式相似，但意义不同。
说明：
➢ 类型与变量是不同的概念，不能混同。 ➢ 结构体中的成员可以单独使用，作用和地位相当于普通变量。 ➢ 成员也可以是一个结构体变量。 ➢ 成员名可以与程序中的变量名相同，各代表不同的对象。
结构体变量的初始化
和其它类型变量一样，对结构体变量可以在定义时初始化。
例题一：对结构体变量初始化
main() {
{ scanf("%s",leader_name); for(j=0;j<3;j++) if(strcmp(leader_name,leader[j].name)==0) leader[j].count++; }
for(i=0;i<3;i++) printf(" \n%5s:%d",leader[i].name,leader[i].count);}
第九章 结构体与共用体
结构体（struct）
数据类型
基本数据类型
整型 int
字符型 char
实型
单精度型 双精度型
枚举类型
float double
构造类型
数组
结构体
共用体
其它类型
指针类型 空类型
通常描述一个事物需要多种信息组合在一起才够全面，这些信 息对于该事物而言是互相联系、互为补充的。如：一名学生（姓名、 性别、年龄、班级、专业等），一种手提包（颜色、款式、价格 等）。
(5) 学生情况：
包含学生的学号、 姓名、 性别、 年龄、C语言课程成绩。
(6) 课程情况： 包含C语言、 英语、数学。
struct student {int no； char name[8]； char sex； int age； float cscore； }；
/*学号*/ /*姓名*/ /*性别*/ /*年龄*/ /*C成绩*/
float y； float z； }；
/*X坐标*/ /*Y坐标*/ /*Z坐标*/
(2) 日期： 包括年、 月、 日。
struct date { int year；
month； day； }；
/*年*/ /*月*/ /*日*/
如考虑时间， 可作如下定义：
struct time { int hh；
像这样关系密切但类型不同的多个数据项，需要作为一个整体 来处理。C语言中，用来描述这种整体的是结构体。
结构体也是一种数据类型，它是一种不同数据类型组合在一起 的有机的整体。结构体是由若干个成员组成一种构造类型，每个成 员可以是一个基本数据类型ct 结构体名
struct stud1 { long int num; char name[20]; char sex; char addr[30]; }a={89031, “ Li Lin”,’M’, “123 beijing road”};
printf(“No.:%ld\nname:%s\nsex:%c\naddr:%s\n”, a.num, , a.sex,a.addr);
{ 成员表列； }；
声明结构体类型时所必须使用的 关键字，不能省略
结构体中的不同类型的数据项
(1) 平面上的点: 包含横坐标和纵坐标。
struct point2 {
float x； /*横坐标*/ float y； /*纵坐标*/ }；
如考虑空间中的点， 可作如下定义：
struct point3 { float x；
struct course {float c ； float English ； float math ； }；
/*c语言*/ /*英语*/ /*数学*/
引入结构体变量
成员也可以是另一个结构体。
struct student {int no； char name[8]； char sex； int age； struct course kc ； }；
引用时只能是： a.i a.ch a.f 不能引用共用体变量：printf(“%d”, a);
说明：
➢不能对共用体变量名赋值，也不能企图引用变量名来得到一个值，也
不能在定义公用体变量时对它初始化。
➢共用体类型变量的定义，在形式上与结构体非常相似，但它们是有本
质区别的：结构体中的每个成员分别占有独立的存储空间，因此结构体 变量所占内存字节数，是其成员所占字节数的总和：共用体变量中的所 有成员共享一段公共存储区，共用体变量所占字节数与其成员中占字节 数最多的那个成员相等。
/*学号*/ /*姓名*/ /*性别*/ /*年龄*/ /*课程情况*/
学号 200501
姓名 李强
性别 男
年龄 18
课程情况 C语言 数学 英语
结构体类型变量的定义
上面只是一个结构体类型的声明，其中并没有具体的数据，系统对
它也不分配存储单元，为了使程序能够使用结构体类型的数据，还应当 定义结构体类型的变量，并存放具体的数据。定义结构体类型变量的三 种方法：
定义结构体数组 和定义结构体变量的方法相仿，只需说明其为数组即可。
struct { int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; }stud[4];
结构体类型数组，有4个元素
例：统计选票。（结构体数组应用举例）
2. 在声明类型的同时定义变量
struct student { int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; } stud1,stud2;
3.直接定义结构体类型变量
无结构体名
struct { int num; char name[20]; char sex; int age; float score; char addr[30]; } stud1,stud2;