Структуры

Определение структурных переменных

Структура объединяет логически связанные данные разных типов. Структурный тип данных определяется следующим описанием:

struct имя_структуры {
	Описание_элементов
};

Пример:

struct dinner {
	char *place;
	float cost;
	struct dinner *next;
};

Структурная переменная описывается с помощью переменной структурного типа.

Примеры:

struct dinner week_days [7];	/* массив структур */
struct dinner best_one;	/* одна структурная переменная */
struct dinner *p;	/* указатель на структурную переменную */

Структура, запись в терминологии языка Паскаль и Ада, - это составной объект, в который входят компоненты любых типов, за исключением функций. В отличие от массива, который является однородным объектом, структура может быть неоднородной. Тип структуры указывается записью вида

struct {
	список описаний
} имя;

В структуре должен быть указан хотя бы один компонент. Указатель типа структуры используется для определения структур. Определения структур имеют следующий вид:

тип-данных описатели;

где тип-данных указывает тип структуры для объектов, определяемых в описателях. В своей простейшей форме описатели представляют собой обычные имена переменных, массивов, указателей и функций. Например, с помощью определения

struct {
	double x,y;
} a,b,c[9];

переменные a и b определяются как структуры, каждая из которых состоит из двух компонентов - x и y. Переменная c определяется как массив из девяти таких структур.

Из определения

struct {
	int year;
	short int month, day;
} date1,date2;

следует, что каждая из двух переменных date1, date2 состоит из трех компонентов: year, month, day.

С типом структуры может быть ассоциировано имя, которое задается описанием типа в форме

typedef struct {
	список описаний
} имя-типа-структуры;

Спецификатор typedef (определяет класс памяти) позволяет нам создать свое собственное имя типа. Это напоминает директиву #define, но со следующими тремя изменениями:

В дальнейшем эти имена могут использоваться для определения структур. Ниже приведен пример описания типа структуры с именем employee:

typedef struct {
	char name[30];
	int id;
	dept d;
	family f;
} employee;

где слова dept, family указывают типы, а именно типы структур, предварительно определенные пользователем. Тип структуры employee может быть использован для определения переменных. Например, определение

employee chairperson, president, e1, e2;

описывает переменные chairperson, president, e1, e2 как структуры типа employee.

Существует и другой способ ассоциирования имени с типом структуры. Этот способ основан на применении меток структуры. Метки структуры аналогичны меткам перечисляемого типа. Метка структуры описывается следующим образом:

struct метка{
	список описаний
}

где метка является идентификатором. В приведенном ниже примере слово student описывается как метка структуры:

struct student {
	char name[25];
	int id,age;
	char sex;
};

Метки структуры используются для определения структур записью вида

struct метка список-идентификаторов;

Использование меток структуры необходимо для описания рекурсивных структур, так как одного только оператора typedef недостаточно. В приведенном ниже примере описания рекурсивной метки структуры

struct node {
int data;
struct node *next;
};

метка структуры node действительно является рекурсивной, так как она используется в своем собственном описании, т.е. в описании указателя next. Из-за наличия знака * переменная next описана как указатель на объекты типа node. Структуры не могут быть прямо рекурсивными. Структура типа S не может содержать компонент, являющийся структурой типа S. Однако структура типа S может содержать компонент, указывающий на структуру типа S.

Доступ к компонентам структуры

Такой доступ осуществляется с помощью специального обозначения для выделенного компонента, имеющего следующий вид:

s.c

где s является именем структуры или значением структуры с компонентом c. s может быть выражением, дающим в результате значение структуры. Например, s может быть вызовом функции со структурой в качестве ее значения. К компонентам определенной выше структуры date1 можно обратиться, указав их обозначения:

date1.year
date1.month
date1.day

Поля битов в структурах

Поле битов - это элемент структуры, определенный как некоторое число бит, обычно меньшее, чем число бит в целом числе. Поля битов предназначены для экономного размещения в памяти данных небольшого диапазона.

Пример:

struct bfeg {
	unsigned int bf_flg1 : 10;
	unsigned int bf_flg2 : 6;
};

Данная структура описывает 10-битовое поле, которое для вычислений преобразуется в значение типа unsigned int, и 6-битовое поле, которое обрабатывается как значение типа unsigned int.

Объединения

Объединение описывает переменную, которая может иметь любой тип из некоторого множества типов.

Определение объединенного типа данных аналогично определению структурного типа данных:

union имя_объединения {
	Описания_элементов
};

Пример:

union bigword {
	long bg_long;
	char *bg_char [4];
};

Данные типа union bigword занимают память, необходимую для размещения наибольшего из своих элементов, и выравниваются в памяти к границе, удовлетворяющей ограничениям по адресации как для типа long, так и для типа char *[4].

Описание переменной объединенного типа:

Пример:

union bigword x;
union bigword *p;
union bigword a[100];

Перечисления

Данные перечислимого типа относятся к некоторому ограниченному множеству данных.

Определение перечислимого типа данных:

enum имя_перечислимого_типа {
	Список_значений
};

Каждое значение данного перечислимого типа задается идентификатором.

Пример:

enum color {
	red, green, yellow
};

Описание переменной перечислимого типа:

enum color chair;
enum color suite [40];

Использование переменной перечислимого типа в выражении.

Пример:

chair = red;
suite[5] != yellow;