第4章-复合数据类型.ppt

,学习目标,掌握一维数组和二维数组的定义、初始化和使用方法,理解,字符数组与字符串的区别，掌握它们的使用方法,理解结构类型的含义，掌握结构类型变量的定义和使用,理解,指针的含义，掌握指针的定义、初始化和使用方法,4.1,一维数组,4.1.1,一维数组的定义,一维数组的定义格式为：,；,其中：,类型,标识符：表示数组中所有元素的数据类型。,数组名：就是这个数组型变量的名称。,常量表达式：指出一维数组中元素的个数，即数组长度。,4.2,二维数组,4.2.1,二维数组的定义,二维数组的定义格式为：,；,其中：,常量表达式,1:,表示数组的行数。,常量表达式,2,：表示数组的列数,。,4.2.2,二维数组的引用,二维数组元素的引用形式为：,4.2,二维数组,4.2.3,二维数组的初始化,二维数组的初始化，可以用以下两种方法来实现：,(1),按行赋初值,int a34=11,12,13,14,21,22,23,24,31,32,33,34,；,赋初值后数组为：,4.2,二维数组,4.2.3,二维数组的初始化,二维数组的初始化，可以用以下两种方法来实现：,(2),按在内存中的排列顺序给各元素赋初值,将所有数据写在一个花括号内，按数据排列的顺序对各元素赋初值,。,对部分元素显式赋初值，未显式赋初值的元素将自动设为,0,。,若对全部元素显式赋初值，则数组第一维的元素个数在说明时可以不指定，但第二维的元素个数不能缺省,。,4.3,字符数组与字符串,4.3.1,字符数组,1,.,字符数组的定义,一维字符数组的定义格式为：,char,数组名,常量表达式,;,二维字符数组的定义格式为：,char,数组名,常量表达式,1,常量表达式,2,;,2,字符数组的引用,字符数组的引用和数值型数组一样，也是使用下标的形式,。,4.3,字符数组与字符串,4.3.1,字符数组,3,.,字符数组的初始化,一维字符数组的初始化，有如下几种方法：,(1),逐个字符赋给数组中各元素,(,2),在定义字符数组时进行初始化，可以省略数组,长度字符,数组的长度也可用初值来,确定,(,3),利用字符串给字符数组赋初值,4.3,字符数组与字符串,4.3.2,字符串,1,字符串及其结束符,0,字符串是用双引号括起来的若干有效字符序列，以,0(ASCII,码值为,0),结尾，也可以看成是以,0,结尾的字符数组。例如：,I am a student /,正确，合法的字符串,a /,正确，合法的字符串,a /,错误！是单字符，非字符串,morning,/,错误！没用双引号括起来,字符串是利用字符数组存放的。在进行字符处理时，必须事先知道字符数组中的字符个数，这在程序设计过程中是很麻烦的一件事。,4.3,字符数组与字符串,3,字符串的输入与输出,在,C/C+,语言库函数中，提供以下两类字符串的输入与输出函数。,(1),格式化的字符串输入,/,输出函数：,scanf()/printf(),(,2),非格式化的字符串输入,/,输出函数：,gets(),、,cin.getline()/puts(),格式：,gets,(,字符数组名,);,cin.getline(char*,n);,功能：读入键盘输入的字符串，并存储在字符数组中。,格式：,puts,(,字符数组名,);,功能：将字符数组中的字符串输出在屏幕上。,4.3,字符数组与字符串,4.3.3,字符串处理函数,C+,语言提供了一些字符串处理函数，这些函数的原型在头文件,string.h,中。,1.,求字符串长度函数,strlen(),格式：,strlen,(,字符数组名,);,功能：计算字符串的实际长度（不包括结束符,0,）。函数的返回值为字符串的实际长度,。,2.,字符串复制函数,strcpy(),格式：,strcpy,(,目地字符数组名，源字符数组名,),；,功能：把源字符数组中的字符串复制到目地字符数组中，字符串结束符,0,也一同复制。,4.3,字符数组与字符串,4.3.3,字符串处理函数,C+,语言提供了一些字符串处理函数，这些函数的原型在头文件,string.h,中。,3.,字符串连接函数,strcat(),格式：,strcat(,目地字符数组名，源字符数组名,),；,功能：把源字符数组中的字符串连接到目地字符数组的后面，并删除目地字符数组中的字符串结束符,0,。,要求,目地字符数组应有足够的长度，否则不能装下连接后的字符串。,4.3,字符数组与字符串,4,.,两字符串比较函数,strcmp(),、,strncmp(),函数,strcmp(),用于两字符串的比较，而函数,strncmp(),用于两字符串的前,n,个字符构成的子串的比较。两个字符串大小比较效果与英文单词字典排列先后确定大小一致。,格式,：,int,r;,r,=strcmp,（字符数组名,1,，字符数组名,2,）,;,(,或,r,=strncmp,（字符数组名,1,，字符数组名,2,）,;),功能,：按照,ASCII,码顺序比较两个字符数组中的字符串，并由函数返回值返回比较结果。,返回,值如下：,r0,字符串,1 0,字符串,1,字符串,2,。,4.4,结构体类型,4.4.1,结构类型的定义,定义一个结构类型的一般形式为,:,struct,结构类型名,数据类型,数据项,1;,数据类型,数据项,2,；,数据类型,数据项,n;,;,4.4,结构体类型,4.4.2,结构变量的定义,定义了结构体类型,Student,，并不分配存储空间。只有定义了相应的结构体变量，系统才分配内存空间。定义结构体类型变量有以下,2,种方法：,1.,间接定义法,先定义结构体类型，再定义变量,结构体变量定义的一般形式为：,struct,结构类型名 变量名,;,4.4,结构体类型,4.4.2,结构变量的定义,2.,直接定义法,在定义结构体类型的同时定义变量,定义的一般形式为,:,struct ,结构类型名,/,此时，结构类型名可缺省,数据类型,数据项,1;,数据类型,数据项,2,；,数据类型,数据项,n;,变量名表,;,4.4,结构体类型,4.4.3,结构体变量的引用,1,简单结构变量的引用,结构体变量的使用是通过对其每个成员的引用来实现的，一般形式如下：,结构体,变量名,.,成员,名,2.,同类型结构变量间的引用,ANSI C,新标准允许将一个结构类型的变量，作为一个整体赋给另一个同结构类型的变量。如有定义,:,struct,Student stud1,stud2;,4.4.4,结构变量的初始化,定义结构变量的同时，允许对结构变量初始化，但结构成员的数据类型与初值一致,。,4.5,结构体数组,4.5.1,结构体数组的定义,定义结构体数组的一般形式如下：,struct,结构类型名 数组名,;,4.5.2,结构体数组的引用,结构体,数组元素也是通过数组名和下标来引用的。对结构体数组元素的引用与对结构体变量的引用一样，也是逐级引用，只能对最低级的成员进行存取和运算。,结构体,数组的引用的一般形式为：,数组名,下标,.,成员名,4.5,结构体数组,4.5.3,结构体数组的初始化,结构,数组也可以在定义时进行初始化。其一般形式是：,struct,结构体类型 结构数组名,n=,初值表,1,初值表,2,初值表,n;,4.6,指 针,4.6.1,指针的概念,为了理解指针，必须了解计算机硬件系统的内存地址的概念。,1,内存地址,在计算机硬件系统的内存存储器中，拥有大量的存储单元（以字节为单位）。为了便于管理，每一个存储单元都有唯一的编号，这个编号就是存储单元的“地址”。类似于教学楼中的每一个教室需要一个编号（按楼层、顺序编号）。例如，对,16,位机，,DOS,环境下的应用程序，其代码段、数据段和堆栈段放位于内存地址,0 x0000,0 xffff,之间的,640k,常规内存中。也就是说，程序中的某一变量，对应,0 x0000,0 xffff,范围内中的某些存储单元。,2,变量的地址和变量的值,在程序中定义变量时，计算机就按变量的类型，为其分配一定长度的存储单元。例如,:,int x,y;,float z;,4.6,指 针,4.6.1,指针的概念,为了理解指针，必须了解计算机硬件系统的内存地址的概念。,(3),指针变量与它所指向的变量的关系,指针变量也是变量，在内存中也占用一定的存储单元，也有“地址”和“值”的概念。指针变量的“值”是另一实体（变量、数组或函数等）的地址。,指针变量,px,与它所指向的变量,x,的关系，用指针运算符“*”表示为：*,px,即*,px,等价于变量,x,，因此，下面两条语句的作用相同。,x,=100;,/,将,100,直接赋给变量,x,*,px=100;,/,将,100,间接赋给变量,x,4.6,指 针,4.6.2,指针变量的定义和初始化,1,.,指针变量的定义,指针,变量也是先定义后使用。指针变量的定义格式：,类型标识符 *指针变量名,；,2,.,指针变量的初始化,在指针变量定义时，所存放的地址是随机的，未经赋值的指针变量不能使用。可以在定义时对其初始化。一般地，指针的定义和初始化形式为：,类型,标识符 *指针变量名,=&,变量名；,4.6,指 针,给指针变量赋值有以下两种方法。,(1),在定义指针变量的同时就进行赋值,int,x,；,int,*px=,(2),先定义指针变量，之后再赋值,int,x;,int,*px;,px,=,4.6,指 针,4.6.3,指针变量的使用,指针变量的使用“,&”,和“*”两种运算来实现。,1.,取地址运算符“,&”,赋值语句,:,px,=,就是,通过取地址运算符“,&”,，把变量,x,的地址赋给指针变量,px,的，也就是使,px,指向,x,。于是就可以通过,px,间接访问,x,了。我们可以用图,4-189,形象地表示出来。,4.6,指 针,2.,指针运算符“*”,px,指向,x,后，就可以通过,px,间接访问它所指向的变量,x,了。*,px,就等价于,x,，所以，以下两条赋值语句：,*,px=10;,x,=10;,是等价的，都是将,10,赋给,x,。同样，下两条语句：,cout,x endl;,cout,*pxendl;,是以直接和间接方式输出变量,x,的值，因此，输出结果都是,10,。,4.6,指 针,3,变量的存取方式,(1),直接访问,在,计算机内，对变量的访问其实是通过存储单元的地址进行的，比如，当机器执行语句,coutx;,时，机器先找到变量,x,的地址（即,0 x2000,），然后从,0 x2000,0 x2003,这,4,个地址所对应的存储单元中的数据,10,（即变量,x,的值）取出，然后再输出。前面对变量的存取操作都是这种访问方式进行的,。,(2),间接访问,假设,px,是整型指针变量，它被分配到,0 x2018,0 x201B,单元，其值可以通过赋值语句“,px=&x,；”得到。,4.6,指 针,4.6.4,指针变量的自加、自减运算,指针的自加、自减运算不同于普通变量的自加、自减运算，即它不是简单的加,1,、减,1,。而是对应于内存地址的偏移量实施的，偏移量会随指针类型的不同而异,。,4.6.5,指针与数组,指针和数组有着极为密切的联系。引用数组元素可以用下标法，也可以用指针法，两者相比而言，下标法易于理解，适合于初学者；而指针表示法有利于提高程序执行效率。,1,数组的指针,数组在内存中的起始地址叫数组的指针。数组元素的指针是其元素在内存的起始地址。,2,指向数组的指针变量,类似于指向变量的指针。,4.6,指 针,3.,数组元素的引用,若有如下声明语句：,int data6;,int *p=data;,则,p,是指向数组,data,的指针变量，指针和数组之间有如下恒等式：,data+i =&datai =p+i (i=0,1,5),datai =*(data+i)=*(p+i)=pi (i=0,1,5),所以，引用数组第,i,个元素，有以下几种访问方式,:,4.6,指 针,(,1),下标法,datai,/,数组名下标法：,pi,/,指针变量下标法,：,(2),指针法,*,(,data+i,),/,数组名指针法：,*,(,p+i),/,指针变量指针法：,4.6,指 针,4.,指向字符串的指针,用双引号“,”,括起来的字符序列叫字符串，例如,welcome to Shenzhen University,！,。字符串在内存中以,0,结尾。因为一个字符指针可以保存一个字符的地址，所以也可以定义和初始化它。,例如：,char *pc=GOOD MORNING;,该语句定义了字符指针,pc,，并且用字符串的第一个字符的地址来初始化它，此外为字符串本身也分配了内存单元。假设字符串,GOOD MORNING,存放在从,0 x2000,开始的内存单元中。,pc,被分配了一个地址，,pc,指向字母,G,。,4.6,指 针,4.6.6,指针与结构,一个结构体类型变量在内存中占有一段连续存储单元，这段内存单元的首地址，就是该结构体变量的指针。可以用一个指针变量指向一个结构变量，或指向结构数组中的元素。对结构变量的操作就可用结构指针变量操作。,1.,指向结构变量的指针,结构变量的首地址就是该结构变量的指针。用地址运算符,&,，就可获得结构变量的指针。指向一个结构变量的指针变量称为结构指针变量。,2.,指向结构体数组的指针,可以用指向结构体数组的指针来访问结构体数组的元素。,4.7,情景应用,训练项目,4.7.1,项目,1,：不同进制数的转换,【,问题描述,】,在,C+,程序中，一般使用十进制数，有时为了提高效率或其它一些原因，还要使用二进制数。本实例将平时纸上运算过程用程序实现，运行结果如图,4-245,所示。,图,4-245,十进制数与二进制数的转换,