详解C++中的指针结构体数组以及指向结构体变量的指针

C++结构体数组" title="结构体数组">结构体数组

一个结构体变量中可以存放一组数据(如一个学生的学号、姓名、成绩等数据)。如果有10个学生的数据需要参加运算,显然应该用数组,这就是结构体数组。结构体数组与以前介绍过的数值型数组的不同之处在于:每个数组元素都是一个结构体类型的数据,它们都分别包括各个成员项。

定义结构体数组和定义结构体变量的方法相仿,定义结构体数组时只需声明其为数组即可。如:

struct Student //声明结构体类型Student

{

int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

};

Student stu[3]; //定义Student类型的数组stu

也可以直接定义一个结构体数组,如:

struct Student

{

int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

}stu[3];


struct

{

int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

}stu[3];

结构体数组的初始化与其他类型的数组一样,对结构体数组可以初始化。如:

struct Student

{

int num;

char name[20];

char sex;

int age;

float score;

char addr[30];

}stu[3]={

{10101,″Li Lin″, ′M′, 18,87.5, ″103 Beijing Road″},

{10102,″Zhang Fun″,′M′,19,99, ″130 Shanghai Road″},

{10104,″Wang Min″,′F′, 20,78.5, ″1010 Zhongshan Road″}

};

定义数组stu时,也可以不指定元素个数,即写成以下形式:

stu[ ]={{…},{…},{…}};


编译时,系统会根据给出初值的结构体常量的个数来确定数组元素的个数。一个结构体常量应包括结构体中全部成员的值。

当然,数组的初始化也可以用以下形式:

Student stu[ ]={{…},{…},{…}}; //已事先声明了结构体类型Student


由上可以看到,结构体数组初始化的一般形式是在所定义的数组名的后面加上 ={初值表列};

结构体数组应用举例

下面举一个简单的例子来说明结构体数组的定义和引用。

【例】对候选人得票的统计程序。设有3个候选人,最终只能有1人当选为领导。今有10个人参加投票,从键盘先后输入这10个人所投的候选人的名字,要求最后输出这3个候选人的得票结果。

可以定义一个候选人结构体数组,包括3个元素,在每个元素中存放有关的数据。程序如下:

#include <iostream>

using namespace std;

struct Person //声明结构体类型Person

{

char name[20];

int count;

};

int main( )

{

//定义Person类型的数组,内容为3个候选人的姓名和当前的得票数

Person leader[3]={"Li",0,"Zhang",0,"Fun",0};

int i,j;

char leader_name[20]; //leader_name为投票人所选的人的姓名

for(i=0;i<10;i++)

{

cin>>leader_name; //先后输入10张票上所写的姓名

for(j=0;j<3;j++) //将票上姓名与3个候选人的姓名比较

//如果与某一候选人的姓名相同,就给他加一票

if(strcmp(leader_name,leader[j].name)==0) leader[j].count++;

}

cout<<endl;

for(i=0;i<3;i++) //输出3个候选人的姓名与最后得票数

{

cout<<leader[i].name<<":"<<leader[i].count<<endl;

}

return 0;

}

运行情况如下:

Zhang↙ (每次输入一个候选人的姓名)

Li↙

Fun↙

Li↙

Zhang↙

Li↙

Zhang↙

Li↙

Fun↙

Wang↙

Li:4 (输出3个候选人的姓名与最后得票数)

Zhang:3

Fun:2

程序定义一个全局的结构体数组leader,它有3个元素,每一元素包含两个成员,即name(姓名)和count(得票数)。在定义数组时使之初始化,使3位候选人的票数都先置零。

在这个例子中,也可以不用字符数组而用string方法的字符串变量来存放姓名数据,程序可修改如下:

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

struct Person

{

string name;//成员name为字符串变量

int count;

};

int main( )

{

Person leader[3]={"Li",0,"Zhang",0,"Fun",0};

int i,j;

string leader_name;// leader_name为字符串变量

for(i=0;i<10;i++)

{

cin>>leader_name;

for(j=0;j<3;j++)

if(leader_name==leader[j].name) leader[j].count++//用“==”进行比较

}

cout<<endl;

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

{

cout<<leader[i].name<<":"<<leader[i].count<<endl;

}

return 0;

}

运行情况与前相同。显然后一个程序节省内存空间,使用更方便,易读性更好。但是 有些C++系统不能对包含string成员的结构体变量初始化,需要作一些修改才能运行, 读者可上机试一下。

C++指向结构体变量的指针

一个结构体变量的指针就是该变量所占据的内存段的起始地址。可以设一个指针变量,用来指向一个结构体变量,此时该指针变量的值是结构体变量的起始地址。指针变量也可以用来指向结构体数组中的元素。

通过指向结构体变量的指针引用结构体变量中的成员

下面通过一个简单例子来说明指向结构体变量的指针变量的应用。

【例】指向结构体变量的指针的应用。

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main( )

{

struct Student//声明结构体类型student

{

int num;

string name;

char sex;

float score;

};

Student stu;//定义Student类型的变量stu

Student *p=&stu;//定义p为指向Student类型数据的指针变量并指向stu

stu.num=10301;//对stu中的成员赋值

stu.name="Wang Fun";//对string变量可以直接赋值

stu.sex='f';

stu.score=89.5;

cout<<stu. num<<" "<<stu.name<<" "<<stu.sex<<" "<<

stu.score<<endl;

cout<<p -> num<<" "<<(*p).name<<" "<<(*p).sex<<" "<<(*p).score<<endl;

return 0;

}

程序运行结果如下:

10301 Wang Fun f 89.5 (通过结构体变量名引用成员)

10301 Wang Fun f 89.5 (通过指针引用结构体变量中的成员)

两个cout语句输出的结果是相同的。

为了使用方便和使之直观,C++提供了指向结构体变量的运算符->,例如p->num表示指针p当前指向的结构体变量中的成员num。

    p->num 和(*p).num等价。

同样

    p->name等价于(*p).name。

也就是说,以下3种形式等价:

结构体变量.成员名。如stu.num。

(*p).成员名。如(*p).num。

p->成员名。如p->num。

“->”称为指向运算符。

请分析以下几种运算:

  • p->n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值。
  • p->n++ 得到p指向的结构体变量中的成员n的值,用完该值后使它加1。
  • ++p->n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值,并使之加1,然后再使用它。

用结构体变量和指向结构体变量的指针构成链表

链表是一种常见的重要的数据结构。下图表示最简单的一种链表(单向链表)的结构。


链表有一个“头指针”变量,图中以head表示,它存放一个地址。该地址指向一个元素。链表中的每一个元素称为“结点”,每个结点都应包括两个部分:

一是用户需要用的实际数据,

二是下一个结点的地址。

可以看到链表中各元素在内存中的存储单元可以是不连续的。要找某一元素,可以先找到上一个元素,根据它提供的下一元素地址找到下一个元素。

可以看到,这种链表的数据结构,必须利用结构体变量和指针才能实现。

可以声明一个结构体类型,包含两种成员,一种是用户需要用的实际数据,另一种是用来存放下一结点地址的指针变量。

例如,可以设计这样一个结构体类型:

struct Student

{

int num;

float score;

Student *next; //next指向Student结构体变量

};


其中成员num和score是用户需要用到的数据,相当于图7.8结点中的A, B, C, D。next是指针类型的成员,它指向Student类型数据(就是next所在的结构体类型)。用这种方法就可以建立链表。见图。


图中每一个结点都属于Student类型,在它的成员next中存放下一个结点的地址,程序设计者不必知道各结点的具体地址,只要保证能将下一个结点的地址放到前一结点的成员next中即可。

下面通过一个例子来说明如何建立和输出一个简单链表。

【例】建立一个如图所示的简单链表,它由3个学生数据的结点组成。输出各结点中的数据。

#define NULL 0

#include <iostream>

using namespace std;

struct Student

{

long num;

float score;

struct Student *next;

};

int main( )

{

Student a,b,c,*head,*p;

a. num=31001;

a.score=89.5; //对结点a的num和score成员赋值

b. num=31003;

b.score=90; //对结点b的num和score成员赋值

c. num=31007;

c.score=85; //对结点c的num和score成员赋值

head=&a; //将结点a的起始地址赋给头指针head

a.next=&b; //将结点b的起始地址赋给a结点的next成员

b.next=&c; //将结点c的起始地址赋给b结点的next成员

c.next=NULL; //结点的next成员不存放其他结点地址

p=head; //使p指针指向a结点

do

{

cout<<p->num<<" "<<p->score<<endl; //输出p指向的结点的数据

p=p->next; //使p指向下一个结点

} while (p!=NULL); //输出完c结点后p的值为NULL

return 0;

}

本例是比较简单的,所有结点(结构体变量)都是在程序中定义的,不是临时开辟的,也不能用完后释放,这种链表称为静态链表。对各结点既可以通过上一个结点的next指针去访问,也可以直接通过结构体变量名a, b, c去访问。

动态链表则是指各结点是可以随时插入和删除的,这些结点并没有变量名,只能先找到上一个结点,才能根据它提供的下一结点的地址找到下一个结点。只有提供第一个结点的地址,即头指针head,才能访问整个链表。如同一条铁链一样,一环扣一环,中间是不能断开的。

建立动态链表,要用到后面介绍的动态分配内存的运算符new和动态撤销内存的运算符delete。

以上是 详解C++中的指针结构体数组以及指向结构体变量的指针 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/359045.html

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