本文主要是介绍LinuxC语言中的结构体和数据抽象和enum的使用(一步步的改进代码),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
文章目录
- 一、复合类型与结构体
- 1.在学习一门编程语言时要特别注意以下三个方面:
- 2.用C语言表示一个复数来玩转结构体
- 二、数据抽象
- 1.围绕上面定义的结构体类型,去定义一些函数
- 2.结合上面的eg进行数据抽象的分析
- 3.习题
- 三、数据类型标志—enum
- 1.为啥要用enum?
- 2.具体怎么写?
- 3.习题
- 四、结构体嵌套
- 1.嵌套结构体也是一种递归定义
- 2.嵌套结构体的初始化和访问
一、复合类型与结构体
1.在学习一门编程语言时要特别注意以下三个方面:
2.用C语言表示一个复数来玩转结构体
(1)从直角座标系来看,复数由实部和虚部组成,从极座标系来看,复数由模和辐角组成,两种座标系可以相互转换,如下图所示:
(2)如何定义结构体?
(i)方法一
我们可以写成由两个 double 型组成的结构体:
这一句定义了标识符 complex_struct (同样遵循标识符的命名规则) ,这种标识符在C语言中称为Tag, struct complex_struct { double x, y; } 整个可以看作一个类型名,就像 int 或 double 一样, 只不过它是一个复合类型。
(ii)方法二(用的少)
这样 z1 和 z2 就是两个变量名, 变量定义后面带个;号是我们早就习惯的。但即使像先前的例子那样只定义了 complex_struct 这个Tag而不定义变量,}后面的;号也不能少。这点一定要注意,类型定义也是一种声明,声明都要以;号结尾,结构体类型定义的}后面少;号是初学者常犯的错误。
(iii)方法三(用的更少)
(3)如何定义结构体的变量?
不管是用上面两种形式的哪一种定义了 complex_struct 这个Tag,以后都可以直接用 struct complex_struct 来代替类型名了
(4) 定义和访问结构体的具体eg如下:
(i)结构体Tag也可以定义在局部作用域中
注意上例中变量 x 和变量 z 的成员 x 的名字并不冲突,因为变量 z 的成员 x 只能通过表达
式 z.x 来访问,编译器可以从语法上区分哪个 x 是变量 x ,哪个 x 是变量 z 的成员 x 。
这两个标识符 x 属于不同的命名空间。
(ii)结构体Tag也可以定义在全局作用域中
这样定义的Tag在其定义之后的各函数中都可以使用
(iii)结构体变量也可以在定义时初始化
(iiii)结构体变量之间的赋值
进一步,
既然结构体变量之间可以相互赋值和初始化,也就可以当作函数的参数和返回值来传递:
二、数据抽象
1.围绕上面定义的结构体类型,去定义一些函数
(1)复数可以用直角座标或极座标表示,直角座标做加减法比较方便,极座标做乘除法比较方便。
(i)如果我们定义的复数结构体是直角座标的,那么应该提供极座标的转换函数,以便在需要的时候可以方便地取它的模和辐角:
(ii)此外,我们还提供两个函数用来构造复数变量,既可以提供直角座标也可以提供极座标,在函数中自动做相应的转换然后返回构造的复数变量:
(iii)在此基础上就可以实现复数的加减乘除运算了:
可以看出,复数加减乘除运算的实现并没有直接访问结构体 complex_struct 的成员 x 和 y ,
而是把它看成一个整体,通过调用相关函数来取它的直角座标和极座标。
(iiii)这样就可以非常方便地替换掉结构体 complex_struct 的存储表示,例如改为用极座标来存储:
虽然结构体 complex_struct 的存储表示做了这样的改动, add_complex 、 sub_complex 、 mul_complex 、 div_complex 这几个复数运算的函数却不需要做任何改动,仍然可以用。
原因在于这几个函数只把结构体 complex_struct 当作一个整体来使用,而没有直接访问它的成员,因此也不依赖于它有哪些成员。
2.结合上面的eg进行数据抽象的分析
解释说明如下:
3.习题
/*存储数据表示层*/
struct rational
{int up;int down;
};struct rational make_rational(int a,int b)
{struct rational c;c.up=a;c.down=b;return c;
}int get_up(struct rational z)
{return z.up;
}int get_down(struct rational z)
{return z.down;
}int Euclid(int a,int b)
{if(a%b==0)return b;else{int max=Euclid(b,a%b);return max;}
}struct rational function1(struct rational a,struct rational b)
{int c=Euclid(a.down,b.down);struct rational z;z.down=c;z.up=c/get_down(a)*get_up(a)+c/get_down(b)*get_up(b);for(int i=1;i<100;i++)/*去分子和分母的约数*/{if(z.up%i==0&& z.down%i==0){z.up=z.up/c;z.down=z.down/c;}}return z;
}struct rational function2(struct rational a,struct rational b)
{if(get_up(b)<0){struct rational z;z.up=-get_up(b);z.down=get_up(b);return function1(struct rational a,struct rational z); }else return function1(struct rational a,struct rational b);
}struct rational function3(int x,int y)
{struct rational z;z.up=x;z.down=y;for(int i=1;i<100;i++){if(z.up%i==0&& z.down%i==0){z.up=z.up/c;z.down=z.down/c;}}return z;
}void print_rational(struct rational z)
{printf("%d/%d",get_up(z)/get_down(z));
}/*数据运算层*/
struct rational add_rational(struct rational a,struct rational b)
{return function1(struct rational a,struct rational b);
}struct rational sub_rational(struct rational a,struct rational b)
{return function2(struct rational a,struct rational b);
}struct rational mul_rational(struct rational a,struct rational b)
{return function3(get_up(a)*get_up(b),get_down(a)*get_down(b));
}struct rational div_rational(struct rational a,struct rational b)
{return function3(get_up(a)/get_up(b),get_down(a)/get_down(b));
}
三、数据类型标志—enum
1.为啥要用enum?
一种办法是规定 complex_struct 结构体采用直角座标格式,直角座标的数据可以直接存入 complex_struct 结构体,而极座标的数据先转成直角座标再存,但由于浮点数的精度有限,转换总是会损失精度的。
2.具体怎么写?
(1)
说明:
- enum 关键字的作用和 struct 关键字类似,把 coordinate_type 这个标识符定义为一个Tag, struct complex_struct 表示一个结构体类型,而 enum coordinate_type 表示一个枚举(Enumeration) 类型。
- 枚举类型的成员是常量,它们的值由编译器自动分配,例如定义了上面的枚举类型之后, RECTANGULAR 就表示常量0, POLAR 表示常量1。
- 如果不希望从0开始分配,可以这样定义,这样, RECTANGULAR 就表示常量1,而 POLAR 表示常量2。
- 枚举常量也是一种整型,其值在编译时确定, 因此也可以出现在常量表达式中,可以用于初始化全局变量或者作为 case 分支的判断条件。
(2)注意:
(3)complex_struct 结构体的格式变了,就需要修改复数存储表示层的函数, 但只要保持函数接口不变就不会影响到上层函数。例如:
3.习题
四、结构体嵌套
1.嵌套结构体也是一种递归定义
2.嵌套结构体的初始化和访问
嵌套结构体可以嵌套地初始化,例如:
这篇关于LinuxC语言中的结构体和数据抽象和enum的使用(一步步的改进代码)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!