Презентация на тему Программирование на языке С++. Лекция 4. Структуры и объединения

структуру;
смесь.
Общим для этих типов является то, что

они встраиваются в программу пользователя только на этапе компиляции.
При этом компилятору известны (определены) только правила их создания (описания).
Сами же эти типы создаются пользова­телем, согласно этим правилам, по его усмотрению, с учетом конкретных требований, ре­шаемых задач. Таким образом, составные типы можно рассматривать как механизм расширения стандартных типов данных.

перечисления идентификаторов, взятых в скобки и отделяемых друг от

друга запятой.
Этот тип можно рассматривать как способ задания мнемонических констант, а так же получения дополнительной возможности контроля изменения значения вводимой переменной.
Его определение имеет две формы:

enum{список идентификаторов };
и
enum enum_ind {список идентификаторов }; ,
 
где enum - зарезервированное слово, используемое для объявления перечислимого типа; enum_ind - идентификатор, определяемого пользователем «перечислимого» типа; « список идентификаторов» - список идентификаторов, разделённых символом запятая.

мнемонических констант и может использоваться только один раз в

пределах видимости (блок, файл). Целью, в данном случае, служит возможность использования идентификаторов вместо числовых значений.
Вторая форма определения используется для задания идентификатора нового типа, применяемого при описании переменных. Описание переменных перечислимого типа выполняется двумя способами: обычным, где сначала определяется тип - перечисление, а затем описывается переменная (см. ‘ оператор объявления ’); одновременно с описанием перечислимого типа объявляется переменная, по следующей форме -
enum enum_ind {список идентификаторов } идентификатор_переменной; .

либо по умолчанию, либо путём явной инициализации: по умолчанию

- первому идентификатору присваивается значение ноль, а каждому последующему на единицу больше;
путём явной инициализации может быть определены значения любых идентификаторов, а каждые последующие, относительно заданных, будут на единицу больше.

Например:

enum{a,b,c,d}; //a=0,b=1,c=2,d=3
enum{a,b=7,c=67,d}; //a=0,b=7,c=67,d=68
 
Следует обратить внимание, что способ явной инициализации допускает одинаковые значения мнемонических констант.

все возможности использования перечислимых типов.

#include
void main( )
{ enum

dd{a,b,c,d}; // эквивалентное определение переменной ‘i’ - enum dd{a,b,c,d}i;
dd i; int f; // f - технологическая переменная
for( i=a;i<=d;i++)
cout<cin>>f;
}
#include
void main()
{enum {a,b,c,d};
int f;
for(int i=a;i<=d;i++)
cout<cin>>f;
}

в одной области памяти. Тип структуры вводится описанием следующего

вида
struct[ имя_struct]{тип 1 имя_поля 1;
тип 2 имя_поля 2;
………
тип n имя_поля n;};
 
где имя_struct - имя структуры шаблона, удовлетворяющего правилам задания идентификато­ров языка C++; тип 1, тип 2, ..., тип n - любые предопределённые типы ;
имя_поля 1, ... , имя_поля n - идентификаторы полей, удовлетворяющие правилам задания идентификаторов.
Например:
struct tovar {char name[10];
char nazn[15];
int time;
int price;};

struct имя_struct и не приводит к выделению памяти, а

лишь даёт информацию компилятору о типах и количестве полей. Эта информация используется компилятором при описании структурных переменных для резерви­рования необходимого места в памяти и организации доступа к необходимым полям структурной переменной.
Описание структурной переменной состоит из задания типа и имени структурной переменной, и имеет вид
struct[ имя_struct] имя_var_struct;

и структурных переменных.

Например:
Struct tovar1 { char name[10]; long int

price;}tov1, tov2;
где tov1,tov2 - наименование структурных переменных (tov1,tov2 - переменные типа struct tovar1).
Доступ к полям структурных переменных производится с помощью оператора- «.», который формирует ссылку на нужное поле_i структурной переменной и имеет вид -
имя_var_struct.поле_i.
Такая ссылка может располагаться в любом месте, где допустимы ссылки на простые перемен­ные.
Например:
tov1.name=’’ volga’’,
tov2.price=12000;

обычных переменных. Например, если поле это массив символов (char

name[10];), то tov1.name - указатель- константа на первый элемент этого массива, а выражение &tov1.price - есть взятие адреса первого байта поля price. Нет, также, отличий в правилах видимости и времени существования от обычных переменных.
В том случае, когда в функции определена лишь одна структура, то допустимо использование описания без указания имени. Например:
struct{ char name[10];
long int price;} tov1;
Переменные типа структура (элементы структуры) могут быть инициализированы соответствующими выражениями в вложенных фигурных скобок. Например:
struct{ char name[10]; long int price;} tov1={"стол",100};

часто неудобно пользоваться битовой арифметикой. В этом случае используются

структура, элементом которой служит битовое поле, обеспечивающее доступ к отдельным битам памяти. Тип структуры с битовым полем вводится описанием следующего вида:
 struct [ имя_struct]{ unsigned имя_поля 1: длина_поля 1;
unsigned имя_поля 2: длина_поля 2;
………..
unsigned имя_поля n: длина-поля n ;};
длина_поля определяет число битов, отводимых соответствующему полю и задается целым выражением или константой. Длина поля может иметь нулевую длину, что обозначает выравнивание на границу следующего слова.
Вне структур битовые поля объявлять нельзя. Нельзя также организовывать массивы битовых полей и нельзя применять к полям операцию определения адреса.
Пример:
struct { unsigned key : 1;
unsigned keycod : 3;
unsigned keytime: 5;
} mykey;

знаковые компоненты. Эти компоненты автоматически размещаются на соответствующих границах

слов, при этом, некоторые биты слов могут оставаться неиспользованными.

Ссылки на поле битов выполняются точно так же, как и компоненты общих структур.

Например:
Mykey.keycod=3;

Общее представление битового поля рассматривается как целое число, максимальное значение которого определяется длиной поля.

организовать размещение в одной и той же области памяти

объекты различных типов. Объединение в общем виде записывается:
union ind_un {тип1 идентификатор1;
тип 2 идентификатор2;
...............................
тип n идентификатор n;},
 где ind_un - определяемый новый тип ‘’ объединение’’; тип1 - тип n - предопределённые на момент объявления типы переменных идентфикатор1 - идентификатор n. Следует отметить, что тип идентификатора (часто по аналогии со стуктурой называемый полем) может быть любым в том числе и структурой.
Работа оператора объявления типа ‘’объединение’’ состоит в том, что компилятору поставляется информация о том, что для хранения переменных будет выделена одна и та же область памяти. В этом случае для переменной типа union выделяется места в памяти ровно столько, сколько необходимо для размещения в памяти элементу union имеющему наибольший размер в байтах. При этом необходимо помнить, что транслятор не знает, какой член используется в данный момент, и поэтому контроль типа невозможен.
Одновременно в памяти может находиться значение и быть «активным» только один элемент объединения.

(union ind_un) и идентификатора (имя_var_ union) переменной, и имеет

вид
union ind_un имя_var_ union;
Аналогично структуре в языке C допускается совмещение описания шаблона объединения и переменных объединения.
Например:
union ind_un {
int i; //требуется 2 байта
double j; //требуется 8 байт
char k; //требуется 1 байт
} m, *mptr=&m;
 

будет выделено 8-байт (значения double).
Доступ к элементам объединения выполняется

при помощи селекторов элемента структуры (операция "." или
"->"), например:
m.i = 99; или
mptr->i=99;
В том случае, когда m содержит объект типа int или char, остаются неиспользованные байты (6 байт, 7 байт, туда помещаются символы-заполнители).
Допускается инициализация переменных объединения через элемент, объявленный первым: Например:
union ind_un {
int i;
double j;
char k;
} m={99};
 
 

Объединение, не имеющее идентификатора типа (тега) и не используемое

для объявления поименованного объекта (или другого типа) называется безымянным объединением. Оно имеет следующий вид:
union { тип1 идентфикатор1;
тип 2 идентфикатор2;
...............................
тип n идентификатор n;},
 
Доступ к его элементам осуществляется непосредственно в той области действия, в которой объявлено это объединение, без использования синтаксиса x.y или p->y.
Безымянные объединения не могут иметь функции элементы и на файловом уровне должны быть объявлены как статические. Другими словами, безымянное объединение может не иметь внешних связей.
 
 

иметь дело с объектами программы относящихся к одному и

тому же классу и отличающихся между собой лишь некоторыми деталями. Например, при составлении базы данных "службы занятости" вместо задания множества структур можно обойтись одной с переменной структурой. Тип переменной структуры вводится описанием следующего вида
struct{// общие компоненты;
тип 1 имя_поля 1;
тип 2 имя_поля 2;
тип n имя_поля n;
метка активного компонента;
union { // описание индивидуальных компонент ;
тип1 идентфикатор1;
тип 2 идентфикатор2;
...............................
тип n идентификатор n;} идентификатор-объединения;
} идентификатор-структуры;
 
 

из трех частей: набора общих компонент, метки активного компонента,

отвечающей за выбор переменной компоненты, и части с меняющимися компонентами. Такая структура называется переменной структурой, потому что часть её индивидуальный компонент меняются в зависимости от значения метки активного компонента.
Рекомендуется в качестве активного компонента использовать перечисляемый тип, что позволяет избежать ошибок при выборе переменных структуры.
Обращение к элементам изменяемой структуры выполняется обычным образом - при помощи составного имени.
Итак, на настоящий момент мы с вами познакомились с основными встроенными типами С++ (т.н. простыми типами). Теперь мы вернемся к типам данных через несколько лекций, чтобы рассмотреть сложные типы (массивы, указатели, ссылки и т.п).