C 语言程序设计---结构体、共用体、动态存储分配、define、typedef

图片发自简书App

本篇文章是 C 语言入门级别的最后一篇文章,到此为止,写了整整十篇 C 语言入门文章,均原创,之后会写 C 语言进阶之旅,在基础上进行拔高。

结构体与共用体

1、

结构体

1学生成绩,对于每一个学生,需要考察的一些信息,这就是现实问题

2char Id[9];    //学号

3char Name[15]; //姓名

4int Age;      //年龄

5double Score; //成绩


要管理学生,每个学生要考虑的维度比较多,没有哪一种数据类型可以很好的刻画这种关系,此时就需要多个类型来共同定义,形成新的数据类型,也就是结构体!

1struct STUDENT_INFO { //结构体定义

2    char Id[9];   

3    char Name[15];

4    int Age;     

5    double Score;

6};

7

8struct STUDENT_INFO a; //这个 a 就是结构体数据类型的一个实例,里面是包含那么几个变量的。

9//结构体的长度是所有成员的长度之和

结构体是 C 语言具有“自我扩充能力”的重要机制。

C 语言的基本数据类型有七大类型,这些类型都是由 C 系统提前确定的;而结构体类型是由用户根据自身需要而定义的,是 C 系统本身不具备的,这是 C 语言革命性的一步。

结构体是对 C 语言数据类型的强力扩充!

注意:结构体的定义本身仅仅是“设计、蓝图”,并不占内存空间,当将其实例化后,这个实例才真正的占用存储空间。

. 运算符,结构体实例取其成员的运算符;

-> 运算符,指向结构体实例的指针取其成员的运算符;

定义结构体时,赋初值的初值顺序,必须保证与结构体中成员数据类型是一致的;两个完全一模一样的结构体实例,之间是可以进行赋值操作的。


2、

共用体

1union TEST {

2    int a;

3    char b;

4    double c;

5}

6

7union TEST a, *p = &a;

8a.a  <==>  p->a

9a.b  <==>  p->b

10a.c  <==>  p->c

11//两边表达的是一个意思,就是取共用体成员的值

共用体的诸成员共同使用同一起始地址空间。

共用体内存映像图

图片发自简书App

共用体空间大小取决于共用体中,长度最长的成员的长度。

1sizeof(union TEST)  -> 8B

宏定义与用户自定义类型

1、

宏定义

#define 标识符,被替换的信息(这里不能随便出现分号 ;)

1#define  PI  3.1415926

2...

3    a = PI * r * r; <=> a = 3.1415926 * r * r;

4

5#define NUM 3+4

6...

7    a = NUM * 3 / NUM; <=> a = 3+4 * 3 / 3+4

8

9//深入理解:只替换,不计算


宏替换不能改变运算量,就是简简单单的完全替换就好。


宏替换被广泛使用的关键在于以下两点:

(1)、提高程序的可维护性

就是针对同一个数字,可能在代码中多次出现,为了方便修改,上面用个宏替换,可以达到只修改一处,其他的地方都被修改的好处。


(2)、提高程序的可读性

1#define TRUE        1

2#define FALSE      0

3#define MAX_COUNT  5

4...

5

6while (ok != TRUE && num < MAX_COUNT) {

7

8}


用宏替换,便于理解每一个数字所代表的人文化含义,可以知道代表的是什么意思。

神仙数字:是指在程序中出现的常量数值,尤其是整型常量数值(一看根本不知道是啥意思)


2、

用户自定义类型

typedef 是关键字

格式:typedef  已有类型  新类型;

1typedef int a, b, c;

2//上述语句将产生 3 个新的数据类型,分别为:a, b, c

3int n;  <=>  a n;  //此时 a 就代表 int 数据类型


1#define DI int *

2typedef int * TI; //这条语句所产生的新类型是 TI,其对应的数据类型是 int *


其实用define、typedef 声明新的数据类型,两者在碰到指针、数组、以及结构体时,所体现的情况均不一样,一定要小心分析这些情况,尽量用 typedef 声明你想要的新数据类型,具体的在 C 语言进阶中写。

动态存储分配

1、

静态存储分配:以前所定义的变量,数组统统属于静态存储分配方式。

1int a, b[50];

在源程序级别,用静态存储分配定义的变量和数组,其空间大小一经定义,终生不变!所以说是“静态”的,这使得程序的适应性受到了极大的限制。


我此时希望代码在运行的过程中,根据我们临时需要,“动态”地申请存储空间。


2、

动态存储分配是通过两个函数完成的:

malloc() 和 free()

前者用来申请空间,后者用来释放空间

1#include <malloc.h>

2

3int *p;

4p = (int *)malloc(1000); //申请了 1000B 空间,也就是 250 个 int 元素的数组

5//到了这里,C 语言的数组彻底失去它存在的意义!


free(首地址);  //释放以 p 的值为首地址的空间。


举 2 个例子:

(1)、

1#include <malloc.h>

3int *p; i;

4for (i = 0; i < 3; i++) {

5    p = (int *)malloc(sizeof(int) * 30);

6}

7...

8

9for (i = 0; i < 3; i++) {

10    free(p);  //释放以 p 的值为首地址的空间

11}


分析:

A、多次申请空间,将所得到的空间的首地址赋值给 p 变量;由于赋值的特点是覆盖,因此,最终 p 变量中仅保持了最后一次申请得到的空间的首地址,以前所申请空间的首地址被覆盖了(遗失了);使得那些空间不但不能再使用,甚至还不能释放!这称为“内存泄露”!

B、free(p) 进行了多次对同一首地址空间的释放操作,这是致命的运行时错误!


(2)、

1#include <malloc.h>

2#include <stdio.h>

3

4int *fun() {

5    int a[20];  //动态存储分配将不会出现以下的问题

6

7    return a;

8}

9

10int main (void) {

11    int *p1;

12

13    p1 = fun();

14    free(p1);

15}


分析:

A、在 fun() 函数中定义的数组 a,是 fun() 函数的“私有”数组,只有 fun() 函数对其能进行操作;而且数组 a 随着 fun() 函数运行结束,而被 C 自动地释放空间。


B、fun() 函数将一个已经释放了空间的首地址,以函数返回值方式回传给主函数中的指针变量 p1,使得 p1 指向了一个已经释放了(不能对其进行任何操作)的空间;如果出现了 *p1 或者 p1[1]、p1[2] 这样的操作,将会出现“内存非法访问”的错误。


C、程序执行到 free(p1); 将彻底失败,因为,OS 根本无法找到以 p1 的值为首地址的空间进行释放操作!


对于以上的 2 个例子,多琢磨,自己多想一下,理解清楚了,也就没那么难了,对于问题,不要总觉得简单,沉下心来好好学习才是王道!


C 语言程序设计---入门篇,我算是写完了,一共写了 10 篇文章,希望各位有时间了,好好看看,仔细研究;我写的比较基础,比较简单,也好理解,不管我写的怎么样,我愿意把这些基础分享出来,这些都是我的原创,希望在你学 C 的路上能帮到你!


C 入门写完了,C 进阶要来了,这才仅仅是开始。。。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,214评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,307评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,543评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,221评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,224评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,007评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,313评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,956评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,441评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,925评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,018评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,685评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,234评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,240评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,464评论 1 261
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,467评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,762评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容