编程中国 - 结构体数组的定义和引用

单个的结构体类型变量在解决实际问题时作用不大，一般是以结构体类型数组的形式出
现。结构体类型数组的定义形式为：
struct stu / *定义学生结构体类型* /
{
char name[20]; / *学生姓名* /
char sex; / *性别* /
long num; / *学号* /
float score[3]; / *三科考试成绩* /
};
struct stu stud[20]; 定/*义结构体类型数组stud ，*/
/ *该数组有2 0个结构体类型元素* /
其数组元素各成员的引用形式为：
stud[0].name、stud[0].sex、stud[0].score[i];
stud[1].name、stud[1].sex、stud[1].score[i];
...
...
stud[19].name、stud[19].sex、stud[19].score[i];
[例7-1]设某组有4个人，填写如下的登记表，除姓名、学号外，还有三科成绩，编程实现对表格的计算，求解出每个人的三科平均成绩，求出四个学生的单科平均，并按平均成绩由高分到低分输出。

题目要求的问题多，采用模块化编程方式，将问题进行分解如下：
1) 结构体类型数组的输入。
2) 求解各学生的三科平均成绩。
3) 按学生的平均成绩排序。
4) 按表格要求输出。
5) 求解组内学生单科平均成绩并输出。
6) 定义m a i n ( )函数，调用各子程序。
第一步，根据具体情况定义结构体类型。
struct stu
{
char name[20]; /*姓名* /
long number; /*学号* /
float score[4]; /* 数组依此存放E n g l i s h 、M a t h e m a 、P h y s i c s ，及A v e r a g e * /
} ;
由于该结构体类型会提供给每个子程序使用，是共用的，所以将其定义为外部的结构体
类型，放在程序的最前面。
第二步，定义结构体类型数组的输入模块。
void input(arr,n) /*输入结构体类型数组a r r 的n个元素* /
struct stu arr[];
int n;
{ int i,j;
char temp[30];
for (i=0;i<>
{
printf("\ninput name,number,English,mathema,physic\n"); /*打印提示信息* /
gets(arr[i].name); /输*入姓名*/
gets(temp); /输*入学号*/
a r r [ i ] . n u m b e r = a t o l ( t e m p ) ;
f o r ( j = 0 ; j < 3 ; j + + )
{
gets(temp); /*输入三科成绩* /
a r r [ i ] . s c o r e [ j ] = a t o i ( t e m p ) ;
} ;
}
}
第三步，求解各学生的三科平均成绩。
在结构体类型数组中第i个元素a r r [ i ]的成员s c o r e的前三个元素为已知，第四个Av e r a g e需
计算得到。
void aver(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{
int i,j;
for(i=0;i
{
a r r [ i ] . s c o r e [ 3 ] = 0 ;
f o r ( j = 0 ; j < 3 ; j + + )
arr[i].score[3]=arr[i].score[3]+arr[i].score[j];求 和/*/
arr[i].score[3]=arr[i].score[3] /3; 平 /均*成绩*/
}
}第四步，按平均成绩排序，排序算法采用冒泡法。
void order(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{ struct stu temp;
int i,j,x,y;
f o r ( i = 0 ; i < n - 1 ; i + + )
f o r ( j = 0 ; j < n - 1 - i ; j + + )
if (arr[j].score[3]>arr[j+1].score[3])
{ temp=arr[j]; /结*构体类型变量不允许以整体输入或输出，但允许相互赋值*/
arr[j]=arr[j+1]; /*进行交换* /
a r r [ j + 1 ] = t e m p ;
}
}
第五步，按表格要求输出。
void output(arr,n) /*以表格形式输出有n个元素的结构体类型数组各成员* /
int n;
struct stu arr[];
{int i,j;
printf("********************TABLE********************\n")打;印 /表*头*/
printf("----------------------------------------------------\n");
/ *输出一条水平线* /
p r i n t f ( " | % 1 0 s | % 8 s | % 7 s | % 7 s | % 7 s | % 7 s | \ n " , " N a m e " , " N u m b e r " , " E n g l i s h " , " M a t h e m a " ,
" p h y s i c s " , " a v e r a g e " ) ;
/ * 输出效果为：| Name| Number|English|Mathema|Physics|Average|*/
p r i n t f ( " - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
for (i=0;i<>
{
p r i n t f ( " | % 1 0 s | % 8 l d | " , a r r [ i ] . n a m e , a r r [ i ] . n u m b e r ) ; / * 输出姓名、学号* /
f o r ( j = 0 ; j < 4 ; j + + )
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , a r r [ i ] . s c o r e [ j ] ) ; / * 输出三科成绩及三科的平均* /
p r i n t f ( " \ n " ) ;
p r i n t f ( " - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
}
第六步，求解组内学生单科平均成绩并输出。在输出表格的最后一行，输出单科平均成
绩及总平均。
void out_row(arr,n) / *对n个元素的结构体类型数组求单项平均* /
int n;
struct stu arr[];
{
float row[4]={0,0,0,0};/ *定义存放单项平均的一维数组* /
int i,j;
f o r ( i = 0 ; i < 4 ; i + + )
{
f o r ( j = 0 ; j < n ; j + + )
r o w [ i ] = r o w [ i ] + a r r [ j ] . s c o r e [ i ] ; / * 计算单项总和* /
row[i]=row[i]/n; 计/*算单项平均*/
}
printf("|%19c|",' '); 按/表* 格形式输出*/
for (i=0;i<4;i++)
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , r o w [ i ] ) ;
p r i n t f ( " \ n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
第七步，定义m a i n ( )函数，列出完整的程序清单。
#include
#include
struct stu
{
char name[20];
long number;
float score[4];
} ;
m a i n ( )
{
void input(); / *函数声明* /
void aver();
void order();
void output();
void out_row();
struct stu stud[4]; / * 定义结构体数组* /
float row[3];
i n p u t ( s t u d , 4 ) ; / *依此调用自定义函数* /
a v e r ( s t u d , 4 ) ;
o r d e r ( s t u d , 4 ) ;
o u t p u t ( s t u d , 4 ) ;
o u t _ r o w ( s t u d , 4 ) ;
}
/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /
void input(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{ int i,j;
char temp[30];
for (i=0;i<>
{
printf("\nInput Name,Number,English,Mathema,Physic\n");
g e t s ( a r r [ i ] . n a m e ) ;
g e t s ( t e m p ) ;
a r r [ i ] . n u m b e r = a t o l ( t e m p ) ;
f o r ( i = 0 ; i < 4 ; i + + )
{
f o r ( j = 0 ; j < n ; j + + )
r o w [ i ] = r o w [ i ] + a r r [ j ] . s c o r e [ i ] ; / * 计算单项总和* /
row[i]=row[i]/n; 计/*算单项平均*/
}
printf("|%19c|",' '); 按/表* 格形式输出*/
for (i=0;i<4;i++)
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , r o w [ i ] ) ;
p r i n t f ( " \ n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}第七步，定义m a i n ( )函数，列出完整的程序清单。
#include
#include
struct stu
{
char name[20];
long number;
float score[4];
} ;
m a i n ( )
{
void input(); / *函数声明* /
void aver();
void order();
void output();
void out_row();
struct stu stud[4]; / * 定义结构体数组* /
float row[3];
i n p u t ( s t u d , 4 ) ; / *依此调用自定义函数* /
a v e r ( s t u d , 4 ) ;
o r d e r ( s t u d , 4 ) ;
o u t p u t ( s t u d , 4 ) ;
o u t _ r o w ( s t u d , 4 ) ;
}
/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /
void input(arr,n)
struct stu arr[];
int n;
{ int i,j;
char temp[30];
for (i=0;i<>
{
printf("\nInput Name,Number,English,Mathema,Physic\n");
g e t s ( a r r [ i ] . n a m e ) ;
g e t s ( t e m p ) ;
a r r [ i ] . n u m b e r = a t o l ( t e m p ) ;
f o r ( j = 0 ; j < 4 ; j + + )
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , a r r [ i ] . s c o r e [ j ] ) ;
p r i n t f ( " \ n " ) ;
p r i n t f ( " - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}
}
/ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * /
void out_row(arr,n)
int n;
struct stu arr[];
{
float row[4]={0,0,0,0};
int i,j;
f o r ( i = 0 ; i < 4 ; i + + )
{
f o r ( j = 0 ; j < n ; j + + )
r o w [ i ] = r o w [ i ] + a r r [ j ] . s c o r e [ i ] ;
r o w [ i ] = r o w [ i ] / n ;
}
printf("|%19c|",' ');
for (i=0;i<4;i++)
p r i n t f ( " % 7 . 2 f | " , r o w [ i ] ) ;
p r i n t f ( " \ n - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - \ n " ) ;
}


程序中要谨慎处理以数组名作函数的参数。由于数组名作为数组的首地址，在形参和实参结合时，传递给子程序的就是数组的首地址。形参数组的大小最好不定义，以表示与调用函数的数组保持一致。在定义的结构体内，成员score[3]用于表示计算的平均成绩，也是我们
用于排序的依据。我们无法用数组元素进行相互比较，而只能用数组元素的成员score[3]进行比较。在需要交换的时候，用数组元素的整体包括姓名、学号、三科成绩及平均成绩进行交换。在程序order（）函数中，比较采用：arr[j].score[3]>arr[j+1].score[3]，而交换则采用：
arr[j]arr[j+1]
指针变量非常灵活方便，可以指向任一类型的变量，若定义指针变量指向结构体类型变
量，则可以通过指针来引用结构体类型变量。
7.3.1 指向结构体类型变量的使用
首先让我们定义结构体：
struct stu
{
char name[20];
long number;
float score[4];
} ;
再定义指向结构体类型变量的指针变量：
struct stu *p1, *p2 ;
定义指针变量p 1、p 2，分别指向结构体类型变量。引用形式为：指针变量→成员；
[例7-2] 对指向结构体类型变量的正确使用。输入一个结构体类型变量的成员，并输出。
#include /*使用m a l l o c ( ) 需要* /
struct data / *定义结构体* /
{
int day,month,year;
} ;
struct stu /*定义结构体* /
{
char name[20];
long num;
struct data birthday; /嵌*套的结构体类型成员*/
} ;
main() /*定义m a i n ( ) 函数* /
{
struct stu *student; 定/*义结构体类型指针*/
student=malloc(sizeof(struct stu)); 为/指* 针变量分配安全的地址*/
printf("Input name,number,year,month,day:\n");
scanf("%s",student->name); 输/*入学生姓名、学号、出生年月日*/
scanf("%ld",&student->num);
scanf("%d%d%d",&student->birthday.year,&student->birthday.month,
&student->birthday.day);
printf("\nOutputname,number,year,month,day\n");
/*打印输出各成员项的值*/
printf("%20s%10ld%10d//%d//%d\n",student->name,student->num,
student->birthday.year,student->birthday.month,
student->birthday.day);
}
程序中使用结构体类型指针引用结构体变量的成员，需要通过C提供的函数malloc()来为
指针分配安全的地址。函数sizeof()返回值是计算给定数据类型所占内存的字节数。指针所指
各成员形式为：
student->name
student->num
student->birthday.year
student->birthday.month
student->birthday.day

7.3.2 指向结构体类型数组的指针的使用
定义一个结构体类型数组，其数组名是数组的首地址，这一点前面的课程介绍得很清楚。
定义结构体类型的指针，既可以指向数组的元素，也可以指向数组，在使用时要加以区分。
[例7-3] 在例7 - 2中定义了结构体类型，根据此类型再定义结构体数组及指向结构体类型的指针。
struct data
{
intday,month,year;
};
struct stu/*定义结构体*/
{
char name[20];
long num;
struct data birthday;/嵌*套的结构体类型成员*/
};
struct stustudent[4],*p;定/*义结构体数组及指向结构体类型的指针*/
作p=student，此时指针p就指向了结构体数组student。
p是指向一维结构体数组的指针，对数组元素的引用可采用三种方法。
1)地址法
student+i和p+i均表示数组第i个元素的地址，数组元素各成员的引用形式为：
（student+i）->name、(student+i)->num和(p+i)->name、（p+i）->num等。student+i和p+i
与&student[i]意义相同。2)指针法
若p指向数组的某一个元素，则p++就指向其后续元素。
3)指针的数组表示法
若p=student，我们说指针p指向数组student，p[i]表示数组的第i个元素，其效果与
student[i]等同。对数组成员的引用描述为:p[i].name、p[i].num等。
[例7-4]指向结构体数组的指针变量的使用。
structdata/*定义结构体类型*/
{
intday,month,year;
};
structstu/*定义结构体类型*/
{
char name[20];
long num;
struct data birthday;
};
main()
{inti;
structstu*p,student[4]={{"liying",1,1978,5,23},{"wangping",2,1979,3,14},
{"libo",3,1980,5,6},{"xuyan",4,1980,4,21}};
/*定义结构体数组并初始化*/
p=student;/*将数组的首地址赋值给指针p,p指向了一维数组student*/
printf("\n1----Outputname,number,year,month,day\n");
for(i=0;i<4;i++)/*采用指针法输出数组元素的各成员*/
printf("%20s%10ld%10d//%d//%d\n",(p+i)->name,(p+i)->num,
(p+i)->birthday.year,(p+i)->birthday.month,
(p+i)->birthday.day);
}