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：
