Structures โครงสร้างข้อมูล ภาษา C
อาร์เรย์อนุญาตให้กำหนดประเภทของตัวแปรที่สามารถเก็บรายการข้อมูลประเภทเดียวกันได้หลายรายการ โครงสร้าง (structure) ที่คล้ายกันเป็นอีกประเภทข้อมูลที่ผู้ใช้กำหนดซึ่งมีอยู่ใน C ซึ่งอนุญาตให้รวมรายการข้อมูลประเภทต่างๆ
โครงสร้างถูกใช้เพื่อแสดงเร็กคอร์ด สมมติว่าคุณต้องการติดตามหนังสือของคุณในห้องสมุด คุณอาจต้องการติดตามคุณลักษณะต่อไปนี้เกี่ยวกับหนังสือแต่ละเล่ม −
- Title (ชื่อ)
- Author (ผู้เขียน)
- Subject (เรื่อง)
- Book ID (รหัสหนังสือ)
การกำหนดโครงสร้าง
ในการกำหนดโครงสร้าง คุณต้องใช้คำสั่ง struct คำสั่ง struct กำหนดชนิดข้อมูลใหม่ โดยมีสมาชิกมากกว่าหนึ่งราย รูปแบบของคำสั่ง struct มีดังนี้ −
struct [structure tag] {
member definition;
member definition;
...
member definition;
} [one or more structure variables];
แท็ก structure เป็นตัวเลือกและความหมายของสมาชิกแต่ละคนเป็นนิยามตัวแปรปกติเช่น int i; หรือ float f; หรือนิยามตัวแปรอื่นๆ ที่ถูกต้อง ที่ส่วนท้ายของคำจำกัดความของโครงสร้าง ก่อนเครื่องหมายอัฒภาคสุดท้าย คุณสามารถระบุตัวแปรโครงสร้างได้ตั้งแต่หนึ่งตัวแปรขึ้นไป แต่จะเป็นทางเลือกก็ได้ นี่คือวิธีที่คุณจะประกาศโครงสร้างหนังสือ −
struct Books {
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
} book; การเข้าถึงสมาชิกโครงสร้าง
ในการเข้าถึงสมาชิกของโครงสร้างใด ๆ เราจะใช้ประกอบการเข้าถึงสมาชิก (.) ตัวดำเนินการเข้าถึงสมาชิกถูกเข้ารหัสเป็นช่วงเวลาระหว่างชื่อตัวแปรโครงสร้างและสมาชิกโครงสร้างที่เราต้องการเข้าถึง คุณจะใช้คีย์เวิร์ด struct เพื่อกำหนดตัวแปรของประเภทโครงสร้าง ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีการใช้โครงสร้างในโปรแกรม −
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Books {
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
int main( ) {
struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */
struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */
/* book 1 specification */
strcpy( Book1.title, "C Programming");
strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");
strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
Book1.book_id = 6495407;
/* book 2 specification */
strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
Book2.book_id = 6495700;
/* print Book1 info */
printf( "Book 1 title : %s\n", Book1.title);
printf( "Book 1 author : %s\n", Book1.author);
printf( "Book 1 subject : %s\n", Book1.subject);
printf( "Book 1 book_id : %d\n", Book1.book_id);
/* print Book2 info */
printf( "Book 2 title : %s\n", Book2.title);
printf( "Book 2 author : %s\n", Book2.author);
printf( "Book 2 subject : %s\n", Book2.subject);
printf( "Book 2 book_id : %d\n", Book2.book_id);
return 0;
}
เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และรัน มันจะให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ −
Book 1 title : C Programming
Book 1 author : Nuha Ali
Book 1 subject : C Programming Tutorial
Book 1 book_id : 6495407
Book 2 title : Telecom Billing
Book 2 author : Zara Ali
Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial
Book 2 book_id : 6495700โครงสร้างเป็นอาร์กิวเมนต์ฟังก์ชัน
คุณสามารถส่งโครงสร้างเป็นอาร์กิวเมนต์ของฟังก์ชันได้ในลักษณะเดียวกับที่คุณส่งผ่านตัวแปรหรือตัวชี้อื่นๆ
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Books {
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
/* function declaration */
void printBook( struct Books book );
int main( ) {
struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */
struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */
/* book 1 specification */
strcpy( Book1.title, "C Programming");
strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");
strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
Book1.book_id = 6495407;
/* book 2 specification */
strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
Book2.book_id = 6495700;
/* print Book1 info */
printBook( Book1 );
/* Print Book2 info */
printBook( Book2 );
return 0;
}
void printBook( struct Books book ) {
printf( "Book title : %s\n", book.title);
printf( "Book author : %s\n", book.author);
printf( "Book subject : %s\n", book.subject);
printf( "Book book_id : %d\n", book.book_id);
}
เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และรัน มันจะให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ −
Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700ตัวชี้ไปยังโครงสร้าง
คุณสามารถกำหนดพอยน์เตอร์ให้กับโครงสร้างในลักษณะเดียวกับที่คุณกำหนดพอยน์เตอร์ให้กับตัวแปรอื่น ๆ −
struct Books *struct_pointer;
ตอนนี้คุณสามารถจัดเก็บที่อยู่ของตัวแปรโครงสร้างในตัวแปรตัวชี้ที่กำหนดไว้ข้างต้น หากต้องการค้นหาที่อยู่ของตัวแปรโครงสร้าง ให้วาง ‘&’; โอเปอเรเตอร์หน้าชื่อโครงสร้างดังนี้ −
struct_pointer = &Book1;
ในการเข้าถึงสมาชิกของโครงสร้างโดยใช้ตัวชี้ไปยังโครงสร้างนั้น คุณต้องใช้ตัวดำเนินการ → ดังต่อไปนี้ −
struct_pointer->title;
ให้เราเขียนตัวอย่างข้างต้นใหม่โดยใช้ตัวชี้โครงสร้าง
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Books {
char title[50];
char author[50];
char subject[100];
int book_id;
};
/* function declaration */
void printBook( struct Books *book );
int main( ) {
struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */
struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */
/* book 1 specification */
strcpy( Book1.title, "C Programming");
strcpy( Book1.author, "Nuha Ali");
strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
Book1.book_id = 6495407;
/* book 2 specification */
strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
Book2.book_id = 6495700;
/* print Book1 info by passing address of Book1 */
printBook( &Book1 );
/* print Book2 info by passing address of Book2 */
printBook( &Book2 );
return 0;
}
void printBook( struct Books *book ) {
printf( "Book title : %s\n", book->title);
printf( "Book author : %s\n", book->author);
printf( "Book subject : %s\n", book->subject);
printf( "Book book_id : %d\n", book->book_id);
}
เมื่อโค้ดด้านบนถูกคอมไพล์และรัน มันจะให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ −
Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700บิตฟิลด์
Bit Fields อนุญาตให้บรรจุข้อมูลในโครงสร้างได้ สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อหน่วยความจำหรือการจัดเก็บข้อมูลอยู่ในระดับสูง ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ −
- บรรจุวัตถุหลายชิ้นลงในคำเครื่อง เช่น แฟล็ก 1 บิตสามารถบีบอัดได้
- การอ่านรูปแบบไฟล์ภายนอก — รูปแบบไฟล์ที่ไม่ได้มาตรฐานสามารถอ่านได้ เช่น จำนวนเต็ม 9 บิต
C ช่วยให้เราทำสิ่งนี้ได้ในการกำหนดโครงสร้างโดยใส่ :bit length หลังตัวแปร ตัวอย่างเช่น −
struct packed_struct {
unsigned int f1:1;
unsigned int f2:1;
unsigned int f3:1;
unsigned int f4:1;
unsigned int type:4;
unsigned int my_int:9;
} pack;ที่นี่ pack_struct มีสมาชิก 6 คน: แฟล็ก 1 บิตสี่ตัว f1..f3 ประเภท 4 บิตและ my_int 9 บิต
C จะแพ็คฟิลด์บิตด้านบนโดยอัตโนมัติให้กระชับที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยที่ความยาวสูงสุดของฟิลด์ต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับความยาวคำที่เป็นจำนวนเต็มของคอมพิวเตอร์ หากไม่เป็นเช่นนั้น คอมไพเลอร์บางตัวอาจอนุญาตให้หน่วยความจำทับซ้อนกันสำหรับฟิลด์นั้น ในขณะที่ตัวอื่นจะเก็บฟิลด์ถัดไปในคำถัดไป
