Язык Си - руководство для начинающих - M. УЭИТ

ВЛОЖЕННЫЕ СТРУКТУРЫ

     Иногда бывает удобно, чтобы одна структура содержалась или была "вложена" в другую. Например, Шалала Пироски строит структуру, содержащую информацию о ее друзьях. Один элемент структуры - это, конечно, имя друга. Однако имя можно представить самой структурой с разными элементами для имени и фамилии. На рис. 14.4 приведен сокращенный пример деятельности Шалалы.

/* пример вложенной структуры */

#define LEN 20

#define M1   "Спасибо за прекрасный вечер,"

#define M2   "Вы, конечно, правы, что"

#define M3   " -своеобразный парень. Мы должны собраться"

#define М4   " отведать очень вкусный"

#define M5   "и немного повеселиться."

struct names {   /*первый структурный шаблон */

char first[LEN];

char last[LEN], };

struct guy {   /* второй шаблон */

struct names handle; /* вложенная структура */

char favfood[LEN];

char job[LEN];

float income;

};

main( ) {

static struct guy fellow = {  /*инициализация переменной */

{" Франко," " Уотэл"},

" баклажан",

" вязальщик половиков",

15435.00 };

printf("Дорогой %s, n n," fellow.handle.first);

printf(" %s %s.n", M1, fellow.handle.first);

printf(" %s %sn" , M2, fellow.job);

printf(" %s n" , M3);

printf(" %s %s %snn", M4, fellow.favfood, M5);

printf(" %40s %s n", "   " , " До скорой встречи" );

printf(" %40s %sn", "    ", Шалала");

}

РИС. 14.4. Программа вложенной структуры.

Вот результат работы программы:

Дорогой Франко,

     Спасибо за прекрасный вечер, Франко.

Bы, конечно, правы. что вязальщик половиков - своеобразный парень.

Мы должны собраться отведать очень вкусный баклажан и немного повеселиться.

                                                          До скорой встречи,

                                                          Шалала

Во-первых, следует рассказать о том, как поместить вложенную структуру в шаблон. Она просто описывается точно так же, как это делалось бы для переменной типа int:

struct names handle;

Это означает, что handle является переменной типа struct names. Конечно, файл должен также содержать шаблон для структуры типа names.

Во-вторых, следует рассказать, как мы получаем доступ к элементу вложенной структуры. Нужно дважды использовать операцию "." :

fellow.handle.first = = " Франко";

Мы интерпретируем эту конструкцию, перемещаясь слева направо;

(fellow.handle).first

То есть первым находим элемент fellow, далее элемент handle структуры fellow, а затем его элемент first. Теперь рассмотрим указатели.

УКАЗАТЕЛИ НА СТРУКТУРЫ

     Любители указателей будут рады узнать, что указатели можно использовать и для структур. Это хорошо по крайней мере по трем причинам. Во-первых, точно так же как указатели на массивы, они легче в использовании (скажем, в задаче сортировки), чем сами массивы, а указателями на структуры легче пользоваться, чем самими структурами. Во-вторых, структура не может использоваться в качестве аргумента функции, а указатель на структуру может. В-третьих, многие удобные представления данных являются структурами, содержащими указатели к другим структурам.

     Следующий короткий пример (рис. 14.5) показывает, как определять указатель на структуру и как использовать его для получения элементов структуры.

/* указатель на структуру */

#define LEN 20 struct names {

char first [LEN];

char last [LEN]; };

struct guy {

struct names handle;

char favfood [LEN];

char job [LEN];

float income; };

main( ) {

static struct guy fellow [2] = {

    { "Франко", "Уотэл" }

    "баклажан",

    " вязальщик половиков ",

    15435.00},

    {{"Родней", "Свилбели" },

    "лососевый мусс", "декоратор интерьера",

    35000.00 } };

struct guy *him;  /* ЭТО - - указатель па структуру */

printf("адрес #1:  %u  #2 : %un", &fellow[0],

                                    &fellow[1]);

him = &fellow[0]; /* сообщает указателю, на что ссылаться */

printf("указатель #1: %u   #2: %u n ", him, him + 1);

printf("him  -> доход $ %.2f: (*him).доход $ %.2f n",

                            him -> доход, (*him).доход);

him++;    /* указывает на следующую структуру */

printf("him -> favfood is %s : him -> names.last is %sn",

                        him-> favfood, him -> handle.last);}

РИС. 14.5. Программа с использованием указателя на структуру.

Вот, пожалуйста, ее выход:

адрес #1:  12    #2: 96

указатель #1: 12     #2: 96

him -> доход $15435.00: (*him).доход $15435.00

him -> favfood  лососевый мусс: him -> names.last

                                    - Свилбели

Сначала посмотрим, как мы создали указатель на структуру guy. Затем научимся определять отдельные элементы структуры при помощи указателей.  

Описание и инициализация указателя на структуру

     Вот самое простое описание, какое только может быть:

struct guy *him;

Первым стоит ключевое слово struct, затем слово guy, являющееся именем структурного шаблона, далее * и за нею имя указателя. Синтаксис тот же, как для описаний других указателей, которые мы видели.

     Теперь можно создать указатель him для ссылок на любые структуры типа guy. Мы инициализируем him, заставляя его ссылаться нa fellow[0]; заметим, что мы используем операцию получения адреса:

him = &fellow[0];

Первые две выведенные строки показывают результат этого присваивания. Сравнивая две строки, мы видим, что him ссылается на fellow[0], a him+1 - на fellow[l]. Заметим, что добавление 1 к him прибавляет 84 к адресу. Это происходит потому, что каждая guy-структура занимает 84 байта памяти: первое имя - 20, последнее имя - 20, favfood - 20, job - 20 и income - 4 байта (размер элемента типа float в нашей системе).

Доступ к элементу структуры при помощи указателя

     him ссылается на структуру fellow[0]. Каким образом можно использовать him для получения значения элемента структуры fellow[0]? Третья выведенная строка даст для этого два способа.

     Первый способ, наиболее общий, использует новую операцию ->. Она заключается в вводе дефиса (-) и следующего за ним символа "больше чем" (>). Пример помогает понять смысл сказанного:

him -> income - это fellow[0].income,

                 если him = &fellow[0]

Другими словами, структурный указатель, за которым следует операция ->, работает так же, как имя структуры с последующей операцией ".". (Мы не можем сказать him.income, потому что him не является именем структуры.)

     Очень важно отметить, что him-указатель, а him - > income - элемент структуры, на которую делается ссылка. Таким образом, в этом случае him - > income является переменной типа float.

     Второй способ определения значения элемента структуры вытекает из последовательности:

если him == &fellow[0], то *him == fellow[0]. Это так, поскольку & и * - взаимообратные операции. Следовательно, после подстановки

fellow[0].income == (*him).income

     Круглые скобки необходимы, поскольку операция "." имеет приоритет выше, чем *.

     Отсюда можно сделать вывод, что если him является указателем на структуру fellow[0], то следующие обозначения эквивалентны:

fellow[0].income == (*him).income == him->income

     Давайте теперь посмотрим, как взаимодействуют структуры и функции.  

Резюме: операции над структурами и объединениями

     Эта операция используется с именем структуры или объединения для определения элемента этой структуры или объединения. Если name является именем структуры, a member - элементом, определенным структурным шаблоном, то name.member обозначает этот элемент структуры. Операция получения элемента может использоваться таким же образом для объединений.