共用體
共用體允許您在相同的記憶體位置存盤不同的資料型別,您可以定義一個帶有多成員的共用體,但是任何時候只能有一個成員帶有值,共用體提供了一種使用相同的記憶體位置的有效方式,
定義共用體
為了定義共用體,您必須使用 union 陳述句,方式與定義結構體類似,union 陳述句定義了一個新的資料型別,帶有多個成員,union 陳述句的格式如下:
union [union tag]
{
member definition;
member definition;
...
member definition;
} [one or more union variables];
union tag 是可選的,每個 member definition 是標準的變數定義,比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的變數定義,在共用體定義的末尾,最后一個分號之前,您可以指定一個或多個共用體變數,這是可選的,下面定義一個名為 Data 的共用體型別,有三個成員 i、f 和 str:
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
} data;
現在,Data 型別的變數可以存盤一個整數、一個浮點數,或者一個字串,這意味著一個變數(相同的記憶體位置)可以存盤多個多種型別的資料,您可以根據需要在一個共用體內使用任何內置的或者用戶自定義的資料型別,
共用體占用的記憶體應足夠存盤共用體中最大的成員,例如,在上面的實體中,Data 將占用 20 個位元組的記憶體空間,因為在各個成員中,字串所占用的空間是最大的,下面的實體將顯示上面的共用體占用的總記憶體大小:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main( )
{
union Data data;
printf( "Memory size occupied by data : %d\n", sizeof(data));
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Memory size occupied by data : 20
訪問共用體成員
為了訪問共用體的成員,我們使用成員訪問運算子(.),成員訪問運算子是共用體變數名稱和我們要訪問的共用體成員之間的一個句號,您可以使用 union 關鍵字來定義共用體型別的變數,
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main( )
{
union Data data;
data.i = 10;
data.f = 220.5;
strcpy( data.str, "C Programming");
printf( "data.i : %d\n", data.i);
printf( "data.f : %f\n", data.f);
printf( "data.str : %s\n", data.str);
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
data.i : 1917853763
data.f : 4122360580327794860452759994368.000000
data.str : C Programming
在這里,我們可以看到共用體的 i 和 f 成員的值有損壞,因為最后賦給變數的值占用了記憶體位置,這也是 str 成員能夠完好輸出的原因,現在讓我們再來看一個相同的實體,這次我們在同一時間只使用一個變數,這也演示了使用共用體的主要目的:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data
{
int i;
float f;
char str[20];
};
int main( )
{
union Data data;
data.i = 10;
printf( "data.i : %d\n", data.i);
data.f = 220.5;
printf( "data.f : %f\n", data.f);
strcpy( data.str, "C Programming");
printf( "data.str : %s\n", data.str);
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
data.i : 10
data.f : 220.500000
data.str : C Programming
在這里,所有的成員都能完好輸出,因為同一時間只用到一個成員,
typedef
typedef 關鍵字,您可以使用它來為型別取一個新的名字,下面的實體為單位元組數字定義了一個術語 BYTE:
typedef unsigned char BYTE;
在這個型別定義之后,識別符號 BYTE 可作為型別 unsigned char 的縮寫,例如:
BYTE b1, b2;
按照慣例,定義時會大寫字母,以便提醒用戶型別名稱是一個象征性的縮寫,但您也可以使用小寫字母,
您也可以使用 typedef 來為用戶自定義的資料型別取一個新的名字,例如,您可以對結構體使用 typedef 來定義一個新的資料型別名字,然后使用這個新的資料型別來直接定義結構變數,如下:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef struct Books
{
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
} Book;
int main( )
{
Book book;
strcpy( book.title, "C 教程");
strcpy( book.author, "Runoob");
strcpy( book.subject, "編程語言");
book.book_id = 12345;
printf( "書標題 : %s\n", book.title);
printf( "書作者 : %s\n", book.author);
printf( "書類目 : %s\n", book.subject);
printf( "書 ID : %d\n", book.book_id);
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
書標題 : C 教程
書作者 : Runoob
書類目 : 編程語言
書 ID : 12345
typedef vs #define
#define 是 C 指令,用于為各種資料型別定義別名,與 typedef 類似,但是它們有以下幾點不同:
- typedef 僅限于為型別定義符號名稱,#define 不僅可以為型別定義別名,也能為數值定義別名,比如您可以定義 1 為 ONE,
- typedef 是由編譯器執行解釋的,#define 陳述句是由預編譯器進行處理的,
下面是 #define 的最簡單的用法:
#include <stdio.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
int main( )
{
printf( "TRUE 的值: %d\n", TRUE);
printf( "FALSE 的值: %d\n", FALSE);
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
TRUE 的值: 1
FALSE 的值: 0
輸入&輸出
當我們提到輸入時,這意味著要向程式填充一些資料,輸入可以是以檔案的形式或從命令列中進行,C 語言提供了一系列內置的函式來讀取給定的輸入,并根據需要填充到程式中,
當我們提到輸出時,這意味著要在螢屏上、列印機上或任意檔案中顯示一些資料,C 語言提供了一系列內置的函式來輸出資料到計算機螢屏上和保存資料到文本檔案或二進制檔案中,
標準檔案
C 語言把所有的設備都當作檔案,所以設備(比如顯示幕)被處理的方式與檔案相同,以下三個檔案會在程式執行時自動打開,以便訪問鍵盤和螢屏,
| 標準檔案 | 檔案指標 | 設備 |
|---|---|---|
| 標準輸入 | stdin | 鍵盤 |
| 標準輸出 | stdout | 螢屏 |
| 標準錯誤 | stderr | 您的螢屏 |
檔案指標是訪問檔案的方式,本節將講解如何從螢屏讀取值以及如何把結果輸出到螢屏上,
C 語言中的 I/O (輸入/輸出) 通常使用 printf() 和 scanf() 兩個函式,
scanf() 函式用于從標準輸入(鍵盤)讀取并格式化, printf() 函式發送格式化輸出到標準輸出(螢屏),
#include <stdio.h> // 執行 printf() 函式需要該庫
int main()
{
printf("c語言教程"); //顯示引號中的內容
return 0;
}
編譯以上程式,輸出結果為:
c語言教程
實體決議:
- 所有的 C 語言程式都需要包含 main() 函式, 代碼從 main() 函式開始執行,
- printf() 用于格式化輸出到螢屏,printf() 函式在 "stdio.h" 頭檔案中宣告,
- stdio.h 是一個頭檔案 (標準輸入輸出頭檔案) , #include 是一個預處理命令,用來引入頭檔案, 當編譯器遇到 printf() 函式時,如果沒有找到 stdio.h 頭檔案,會發生編譯錯誤,
- return 0; 陳述句用于表示退出程式,
%d 格式化輸出整數
#include <stdio.h>
int main()
{
int testInteger = 5;
printf("Number = %d", testInteger);
return 0;
}
編譯以上程式,輸出結果為:
Number = 5
在 printf() 函式的引號中使用 "%d" (整型) 來匹配整型變數 testInteger 并輸出到螢屏,
%f 格式化輸出浮點型資料
#include <stdio.h>
int main()
{
float f;
printf("Enter a number: ");
// %f 匹配浮點型資料
scanf("%f",&f);
printf("Value = https://www.cnblogs.com/rope/p/%f", f);
return 0;
}
getchar() & putchar() 函式
int getchar(void) 函式從螢屏讀取下一個可用的字符,并把它回傳為一個整數,這個函式在同一個時間內只會讀取一個單一的字符,您可以在回圈內使用這個方法,以便從螢屏上讀取多個字符,
int putchar(int c) 函式把字符輸出到螢屏上,并回傳相同的字符,這個函式在同一個時間內只會輸出一個單一的字符,您可以在回圈內使用這個方法,以便在螢屏上輸出多個字符,
請看下面的實體:
#include <stdio.h>
int main( )
{
int c;
printf( "Enter a value :");
c = getchar( );
printf( "\nYou entered: ");
putchar( c );
printf( "\n");
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會等待您輸入一些文本,當您輸入一個文本并按下回車鍵時,程式會繼續并只會讀取一個單一的字符,顯示如下:
$./a.out
Enter a value :runoobYou entered: r
gets() & puts() 函式
char *gets(char *s) 函式從 stdin(鍵盤) 讀取一行到 s 所指向的緩沖區,直到一個終止符或 EOF,
int puts(const char *s) 函式把字串 s 和一個尾隨的換行符寫入到 stdout(螢屏),
#include <stdio.h>
int main( )
{
char str[100];
printf( "Enter a value :");
gets( str );
printf( "\nYou entered: ");
puts( str );
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會等待您輸入一些文本,當您輸入一個文本并按下回車鍵時,程式會繼續并讀取一整行直到該行結束,顯示如下:
$./a.out
Enter a value :runoobYou entered: runoob
scanf() 和 printf() 函式
int scanf(const char *format, ...) 函式從標準輸入流 stdin 讀取輸入,并根據提供的 format 來瀏覽輸入,
int printf(const char *format, ...) 函式把輸出寫入到標準輸出流 stdout ,并根據提供的格式產生輸出,
format 可以是一個簡單的常量字串,但是您可以分別指定 %s、%d、%c、%f 等來輸出或讀取字串、整數、字符或浮點數,還有許多其他可用的格式選項,可以根據需要使用,通過下面這個簡單的實體來加深理解:
#include <stdio.h>
int main( ) {
char str[100];
int i;
printf( "Enter a value :");
scanf("%s %d", str, &i);
printf( "\nYou entered: %s %d ", str, i);
printf("\n");
return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會等待您輸入一些文本,當您輸入一個文本并按下回車鍵時,程式會繼續并讀取輸入,顯示如下:
$./a.out
Enter a value :runoob 123You entered: runoob 123
在這里,應當指出的是,scanf() 期待輸入的格式與您給出的 %s 和 %d 相同,這意味著您必須提供有效的輸入,比如 "string integer",如果您提供的是 "string string" 或 "integer integer",它會被認為是錯誤的輸入,另外,在讀取字串時,只要遇到一個空格,scanf() 就會停止讀取,所以 "this is test" 對 scanf() 來說是三個字串,
參考自:https://www.runoob.com/cprogramming/c-tutorial.html
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標籤:C
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