這篇文章是九九年寫的,這篇文章適合中級程序員。有不明白之處不要緊,多看幾遍,然后花些時間上機操作及認真思考每個問題。遇到難題要研究、解決,難題出現于哪里?該用什么方式來解決?為什么要選擇這個方式解決?有其它的解決方法嗎?這樣的解決方案完美嗎?其實做個程序員這些基本的思考心得是要掌握的。記住;遇問題不要逃避,要面對現實、勇于
挑戰,仔細研究難題的所在,這樣相信你會成功的!
指針結構與指針的關系亦有兩重:其一是在定義結構時,將指針作為結構中的一個成員;其二是指向結構的指針(稱為結構指針)。前者同一般的結構成員一樣可直接進行訪問,后者是本節討論的重點。
結構指針說明的一般形式是:
struct 結構類型名稱 * 結構指針變量名;
例如:struct date * pdate, today;
說明了兩個變量,一個是指向結構date的結構指針pdate,today是一個date結構變量。語句:
pdate = &today;
pdate today (struct date)
year
month
day
通過結構變量today訪問其成員的操作,也可以用等價的指針形式表示:
today.year = 2001; 等價于 (*pdate).year = 2001;
由于運算符"*"的優先級比運算符"."的優先級低,所以必須有"( )"將*pdate括起來。若省去括號,則含義就變成了"*(pdate.year)"。
在C語言中,通過結構指針訪問成員可以采用運算符"->"進行操作,對于指向結構的指針,為了訪問其成員可以采用下列語句形式:
結構指針->成員名;
這樣,上面通過結構指針pdate訪問成員year的操作就可以寫成:
pdate->year = 2001;
如果結構指針p指向一個結構數組,那么對指針p的操作就等價于對數組下標的操作。
結構指針是指向一種結構類型的指針變量,它是結構在內存中的首地址,結構指針具有一般指針的特性,如在一定條件下兩個指針可以進行比較,也可以與整數進行加減。但在指針操作時應注意:進行地址運算時的放大因子由所指向的結構的實際大小決定。
例11-7:用結構指針改寫加密程序。
#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'
}; /* 建立加密對照表 */
main( )
{ char ch;
struct table *p, *pend; /* p和pend為指向結構table的指針 */
pend = & translate[ sizeof(translate)/sizeof(struct table)-1 ];
/* pend指向結構數組translate的最后一個元素 */
while ( (ch=getchar( )) != '\n')
{ for ( p=translate ; p->input!=ch && p!=pend; p++ ) ;
if ( p->input==ch )
putchar( p->output);
else
putchar (ch);
}
}
讀者可以將兩個程序對照閱讀,體會結構指針特點。程序中用pend指向數組的最后一個元素。
由于結構指針和在結構中將指針作為成員,使得對于結構變量的運算和對成員的操作變得較為復雜。由于取內容的"*"與"."和"->"運算符的優先級與結合性不同,使得對成員的訪問和操作又增加了一層難度,再因為"++"和"--"運算所具有的"先操作"與"后操作"的特性,以及"++"和"--"運算的結合性,使得"++"和--"運算與結構操作混合在一起時,實際操作會更為復雜。
例11-8:請分析程序的運算結果。
#include "stdio.h"
struct s
{ int x, *y; /* y: 結構中的成員是指向整型的指針 */
} *p; /* p: 指向結構的指針 */
int data[5]={10, 20, 30, 40, 50,}; /* data: 整型數組 */
struct s array[5]=
{ 100, &data[0], 200, &data[1], 300, &data[2],
400, &data[3], 500, &data[4]
}; /* array: 結構數組 */
main ( )
{ p=array; /* 指針p指向結構數組的首地址 */
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);
}
結構數組array的初始化后的狀態如圖11.4所示。程序中指針操作的含義如下:
p->x /* 取結構指針p指向的結構的成員x的值,輸出 100 */
(*p).x /* 取結構指針p的內容的成員x的值,功能同上,輸出 100 */
*p->y /* 取結構指針p的指針成員y的內容,輸出 10 */
*(*p).y /* 取結構指針p的內容的指針成員y的內容,功能同上,輸出10 */
++p->x /* p所指的x加1,x先加1后再輸出 101 ,p不加1 */
(++p)->x /* p先加1后再取x的值,x不加1,輸出 200 */
p->x++ /* 先取x的值后x再加1,輸出 200 */
p->x /* 輸出 201 */
++(*p->y) /* p所指的y的內容先加1,輸出 21 ,p不加1,y也不加1 */
++ *p->y /* 同上,由運算的結合性隱含了括號,輸出 22 */
* ++p->y /* y先加1后再取y的內容,輸出30,p不加1,y的內容不加1 */
p->x /* 輸出 201 */
*(++p)->y /* p先加1后取所指y的內容,輸出 30 */
p->x /* 輸出 300 */
*p->y ++ /* 取p所指的y的內容,輸出 30,然后p所指的y加1 */
p->x /* 輸出 300 */
*(p->y)++ /* 取p所指的y的內容,輸出 40,然后p所指的y加1 */
p->x /* 輸出 300 */
*p++->y /* 取p所指的y的內容,輸出 50,然后p加1 */
p->x /* 輸出 400 */
程序運行結束時,指針與結構數組array的狀態如圖11-7所示。
例11-9:可用一個結構表示學生的學號和成績,編寫程序,對班中30名學生按成績進行排序,并輸出排序后的學號、成績和全班平均分。
#include <stdio.h>
#define STNUM 30 /* 全班同學人數 */
struct stuinf
{ int stid; /* 學生學號 */
int score; /* 學生成績 */
} stu[STNUM]; /* stu: 結構數組 */
main ( )
{ struct stuinf *ptemp, /* ptemp:指向結構的指針, 臨時變量 */
*p[STNUM]; /* p:指向結構的指針構成的指針數組 */
int i, j, k, sum=0; /* i,j,k:臨時變量;sum:分數累計 */
for (i=0; i<=STNUM-1; i++) /* 輸入學生的學號和成績 */
{ scanf ("%d%d", &stu[i].stid, &stu[i].score); /* 輸入學生的學號和成績 */
p[i] = &stu[i];
/* 指針數組p[i]的第i個指針(元素)指向結構數組的第i個元素 */
sum += stu[i].score; /* 累計學生的分數 */
}
for ( i=0; i<=STNUM-2; i++ ) /* 排序操作 */
{ k = i; /* k:在第i次循環中,指向當前最高分的指針在指針數組p中的下標 */
for (j=i; j<=STNUM-1; j++)
if (p[k]->score < p[j]->score) k=j;
/* 查找當前最大值, k中存放最大值對應的指針在指針數組p中的下標 */
if ( k!=i ) /* 當k不等于i時,交換兩個指向結構的指針 */
{ ptemp = p[i];
p[i] = p[k];
p[k] = ptemp;
}
}
for (i=0; i<=STNUM-1; i++) /* 按排序順序輸出學號和成績 */
printf("%d,%d\n", (*p[i]).stid, p[i]->score);
printf ("average score = %d\n", sum/STNUM); /* 輸出平均分 */
}
程序中使用了較為復雜的數據結構,包括:結構數組stu,指向結構的指針ptemp,由指向結構的指針構成的指針數組p。
程序在結構數組stu和指針數組p之間建立了對應的指針關系,從而為簡化后續處理打下了良好的基礎。在排序過程中,程序使用選擇排序的思想,先查找確定當前的最大值,再進行一次有實效的數據交換。進行數據交換時,也沒有交換結構數據本身,而是交換了指向結構數據的指針。在輸出時,按照排序后指針的順序,輸出排序后的數據。