Язык Си - руководство для начинающих - M. УЭИТ

     Но какой тип данных может содержать строки и числа одновременно и как-то хранить эту информацию раздельно? Ответом должна быть, конечно, тема данной главы - структура. Чтобы посмотреть, как создается структура и как она работает, начнем с небольшого примера. Для упрощения задачи введем два ограничения: первое - мы включим в опись только название книги, фамилию автора и цену; второе - ограничим опись до одной книги. Если у вас больше книг, не беспокойтесь; мы покажем, как расширить эту программу.

Сначала посмотрите на программу и ее результат, а потом мы рассмотрим основные вопросы.

/* инвентаризация одной книги */

#include <stdio.h>

#define MAXTIT 41     /* максимальная длина названия + 1 */

#define MAXAUT 31     /* максимальная длина фамилии автора + 1 */

struct book {         /* шаблон первой структуры: book

                            является именем типа структуры */

char title [MAXTIT];  /* символьный массив для названия */

char author [MAXAUT]; /* символьный массив для фамилии автора */

float value;          /* переменная для хранения цены книги */

};                    /* конец шаблона структуры */

main( )

{

struct book libry;    /* описание переменной типа book */

printf(" Введите, пожалуйста, название книги.n");

gets(libry. title); /* доступ к элементу title */

printf(" Теперь введите фамилию автора.n");

gets(libry.author);

printf(" Теперь введите цену.n");

scanf(" %f ", &libry.value);

printf("%s, %s: %p.2f n", libry.title, libry.autor,

                                        libry.value);

printf("%s: " %s " (%p.2f)n", libry.author,

                            libry.title, libry.value);

}

Вот образец работы программы:

Введите, пожалуйста,  название книги.

Искусство программирования для ЭВМ

Теперь введите фамилию автора.

Д. Кнут

Теперь введите цену.

5р.67

Искусство программирования для  ЭВМ,  Д. Кнут: 5р.67

Д. Кнут: "Искусство программирования для ЭВМ"  (5р. 67)

Созданная нами структура состоит из трех частей: одна для названия, другая для фамилии автора и третья для цены. Мы должны изучить три основных вопроса:

1. Как устанавливать формат или "шаблон" для структуры.

2. Как объявлять переменную, соответствующую этому шаблону.

3. Как осуществлять доступ к отдельным компонентам структурной переменной.

УСТАНОВКА СТРУКТУРНОГО ШАБЛОНА

     Структурный шаблон является основной схемой, описывающей как собирается структура. Наш шаблон выглядел бы так:

struct book

{

char title [MAXTIT];

char author [MAXAUT];

float value;

};

Этот шаблoн описывает структуру, составленную из двух символьных массивов и одной переменной типа tloat. Давайте рассмотрим его детально.

Первым стоит ключевое слово struct; оно определяет, что все, что стоит за ним, является структурой. Далее следует необязательный "тег" (имя типа структуры) - слово book, являющееся сокращенной меткой, которую мы можем использовать позже для ссылки на эту структуру. Поэтому где-нибудь позже у нас будет описание:

struct book libry;

которое объявляет libry структурой типа book.

Далее у нас есть список "элементов" структуры, заключенный в парные фигурные скобки. Каждый элемент определяется своим собственным описанием. Например, элемент title является символьным массивом, состоящим из MAXTIT-элементов. Как мы уже отмечали, элементы могут быть данными любого типа, включая другие структуры! И наконец, мы ставим точку с запятой, завершающую определение шаблона.

Вы можете разместить этот шаблон за пределами любой функции (вне), как мы и сделали, или внутри определения функции. Если мы установили шаблон внутри функции, то он может использоваться только внутри этой функции. Если вне, то шаблон доступен всем функциям программы, следующим за его определением. Например, в другой функции вы можете определить

struct book dickens;

и эта функция должна иметь переменную dickens, которая следует за нашим шаблоном.

Мы сказали, что имя типа структуры необязательно, но его следует использовать, если вы создаете структуру так, как это сделали мы, определив шаблон в одном месте, а фактические переменные в другом. Мы вернемся к этому вопросу после того, как рассмотрим определение структурных переменных.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ

     Слово "структура" используется двояко. Во-первых, в смысле "структурного шаблона", о котором мы только что рассказали. Шаблон является схемой без содержания; он сообщает компилятору, как делать что-либо, но нс вызывает никаких действий в программе. Следующий шаг заключается в создании "структурной переменной"; это и есть второй смысл слона структура. Строка нашей программы, создающая структурную переменную, выглядит так:

struct book libry;

На основании этого оператора компилятор создаст переменную libry. Согласно плану, установленному шаблоном book, он выделяет память для символьного массива, состоящего из MAXTIT-элементов, для символьного массива из MAXAUT-элементов и для переменной типа float. Эта память объединяется под именем libry. (В следующем разделе мы расскажем, как ее "разъединить", если понадобится.)

РИС. 14.1. Распределение памяти для структуры.

     В этом описании struct book играет ту же роль, что и int или float в своих описаниях. Например, мы могли бы описать две переменные типа struct book или даже указатель на этот тип структуры:

struct book doyle panshin, *ptbook;

     Каждая структурная переменная, doyle и panshin, имела бы части title, author и value. Указатель ptbook мог бы ссылаться на doyle, panshin или любую другую book-структуру. Для компьютера оператор нашей программы

struct book libry;

является сокращенной записью

struct book libry;

является сокращенной записью

struct book {

char title [MAXTIT];

char author [MAXAUT];

float value;

} libry; /* присоединяет имя переменной к шаблону */

Другими словами, процесс определения структурного шаблона и процесс определения структурной переменной можно объединить в один этап. Объединение шаблона и определений переменных является именно тем случаем, когда не нужно использовать имя типа структуры:

struct { /* без имени типа структуры */

char title [MAXTIT];

char author [MAXAUT];

float value;

}   libry;

Форма с именем типа структуры удобнее, если вы используете структурный шаблон более одного раза.

     Есть один аспект определения структурной переменной, который не нашел отражения в нашем примере - инициализация. Теперь мы хотим заняться этим вопросом.

Инициализация структуры

     Мы видели, как инициализируются переменные и массивы:

int count = 0;

static int fibo[ ]={0, 1, 1, 2, 3, 5, 8};

Можно ли инициализировать и структурную переменную? Да, если структурная переменная будет внешней или статической. Здесь следует иметь в виду, что принадлежность структурной переменной к внешнему типу зависит от того, где определена переменная, а не где определен шаблон. В нашем примере шаблон book является внешним, а переменная libry - внутренней, так как она определена внутри функции и по умолчанию располагается в классе автоматической памяти. Предположим, мы создали такое описание:

static struct book libry;

     В этом случае используется статическая память, и можно инициализировать структуру следующим способом:

static struct book libry={"Пират и девица",

                                "Рене Вивот",

                                1р.95 } ;

     Чтобы сделать ассоциации более явными, мы дали каждому элементу свою собственную строку для инициализации, хотя компилятору требуются только запятые, чтобы отделить инициализацию одного элемента от инициализации следующего.

Продолжим наши разъяснения свойств структуры.

ДОСТУП К ЭЛЕМЕНТАМ СТРУКТУРЫ