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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Vorwort des Gutachters
1 Einstieg in C
2 Das erste Programm
3 Grundlagen
4 Formatierte Ein-/Ausgabe mit »scanf()« und »printf()«
5 Basisdatentypen
6 Operatoren
7 Typumwandlung
8 Kontrollstrukturen
9 Funktionen
10 Präprozessor-Direktiven
11 Arrays
12 Zeiger (Pointer)
13 Kommandozeilenargumente
14 Dynamische Speicherverwaltung
15 Strukturen
16 Ein-/Ausgabe-Funktionen
17 Attribute von Dateien und das Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C)
18 Arbeiten mit variabel langen Argumentlisten – <stdarg.h>
19 Zeitroutinen
20 Weitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C)
21 Dynamische Datenstrukturen
22 Algorithmen
23 CGI mit C
24 MySQL und C
25 Netzwerkprogrammierung und Cross–Plattform-Entwicklung
26 Paralleles Rechnen
27 Sicheres Programmieren
28 Wie geht’s jetzt weiter?
A Operatoren
B Die C-Standard-Bibliothek
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C von A bis Z von Jürgen Wolf
Das umfassende Handbuch
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C von A bis Z
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Rheinwerk Computing
ISBN 978-3-8362-1411-7
Pfeil 15 Strukturen
Pfeil 15.1 Struktur deklarieren
Pfeil 15.2 Initialisierung und Zugriff auf Strukturen
Pfeil 15.3 Strukturen als Wertübergabe an eine Funktion
Pfeil 15.4 Strukturen als Rückgabewert einer Funktion
Pfeil 15.5 Strukturen vergleichen
Pfeil 15.6 Arrays von Strukturen
Pfeil 15.7 Strukturen in Strukturen (Nested Structures)
Pfeil 15.8 Kurze Zusammenfassung zu den Strukturen
Pfeil 15.9 Unions
Pfeil 15.10 Der Aufzählungstyp »enum«
Pfeil 15.11 Typendefinition mit »typedef«
Pfeil 15.12 Attribute von Strukturen verändern (nicht ANSI C)
Pfeil 15.13 Bitfelder
Pfeil 15.14 Das »offsetof«-Makro


Rheinwerk Computing - Zum Seitenanfang

15.2 Initialisierung und Zugriff auf Strukturen topZur vorigen Überschrift

Auf die einzelnen Variablen einer Struktur greifen Sie mithilfe des Punktoperators (.) zu. Ansonsten erfolgen die Initialisierung und der Zugriff wie bei normalen Variablen. Beispielsweise:

/* struct1.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct index {
   int seite;
   char titel[30];
};

int main(void) {
   struct index lib;

   lib.seite = 23;
   strcpy(lib.titel, "C-Programmieren");
   printf("%d, %s\n",lib.seite, lib.titel);
   return EXIT_SUCCESS;
}

Abbildung 15.2 Strukturelemente wurden mit Werten initialisiert.

Mit

struct index lib;

wird eine Struktur mit der Bezeichnung lib vom Typ index deklariert. Diese Extra-Deklaration hätten Sie auch mit folgender Schreibweise erzielt:

struct index {
   int seite;
   char titel[30];
} lib;

Wenn Sie den Typnamen dieser Struktur nicht benötigen, kann sie auch ohne deklariert werden:

struct {
   int seite;
   char titel[30];
} lib;

Es spricht auch nichts dagegen, mehrere Typen auf einmal zu deklarieren:

struct index {
   int seite;
   char titel[30];
} lib1, lib2, lib3;

Hiermit wurden drei Variablen vom Typ index deklariert. Strukturen können natürlich ebenso wie normale Datentypen direkt bei der Deklaration mit Werten initialisiert werden:

struct index {
   int seite;
   char titel[30];
} lib = { 308, "Strukturen" };

Oder auch bei der Deklaration in der main()-Funktion:

struct index lib = { 55, "Einführung in C" };

Zur Demonstration folgt ein Listing, das zeigt, wie Sie auf den Inhalt einer Struktur zugreifen können:

/* struct2.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX 30

struct adres {
   char vname[MAX];
   char nname[MAX];
   long PLZ;
   char ort[MAX];
   int geburtsjahr;
} adressen;

/* Funktion zur Ausgabe des Satzes */
void ausgabe(struct adres x) {
   printf("\n\nSie gaben ein:\n\n");
   printf("Vorname.........:%s",   x.vname);
   printf("Nachname........:%s",   x.nname);
   printf("Postleitzahl....:%ld\n",x.PLZ);
   printf("Ort.............:%s",   x.ort);
   printf("Geburtsjahr.....:%d\n", x.geburtsjahr);
}

int main(void) {
   printf("Vorname      : ");
   fgets(adressen.vname, MAX, stdin);
   printf("Nachname     : ");
   fgets(adressen.nname, MAX, stdin);
   printf("Postleitzahl : ");
   do {
      scanf("%5ld",&adressen.PLZ);
   } while(getchar()!= '\n');
   printf("Wohnort      : ");
   fgets(adressen.ort, MAX, stdin);
   printf("Geburtsjahr  : ");
   do {
      scanf("%4d",&adressen.geburtsjahr);
   } while(getchar()!='\n' );

   ausgabe(adressen);
   return EXIT_SUCCESS;
}

Abbildung 15.3 Einlesen und Ausgeben von Strukturen

Die erste Eingabe in der main()-Funktion lautet:

fgets(adressen.vname, MAX, stdin);

Damit wird der Vorname eingelesen. Der Zugriff erfolgt über den Namen der Struktur, gefolgt vom Punktoperator. Dahinter folgt das entsprechende Strukturelement, das diese Daten erhalten soll. Dies funktioniert genauso, wenn Sie einen String direkt mit der Funktion strcpy() in ein Strukturelement einkopieren wollen:

strcpy(adressen.vname , "Tux");

Die direkte Initialisierung numerischer Werte an Strukturelementen lässt sich ebenfalls variablentypisch durchführen:

adressen.PLZ = 89000;

Wenn Sie alle Strukturelemente eingegeben haben, wird die Funktion ausgabe() aufgerufen:

ausgabe(adressen);

Als Argument erhält diese Funktion die Struktur adressen. Danach werden die einzelnen Elemente der Struktur auf dem Bildschirm ausgegeben.

Eine weitere Möglichkeit, die Struktur im Listing sofort mit einem Inhalt zu initialisieren, ist diese:

stuct adres {
   char vname[20];
   char nname[20];
   long PLZ;
   char ort[20];
   int geburtsjahr;
} adressen = {"Ernest", "Hemming" ,3434, "Havanna" ,1913};

Folgende Wertzuweisung von Strukturen sollten Sie allerdings vermeiden:

struct {
   int a1;
   int a2;
   int a3;
} werte1, werte2;

werte1.a1 = 8;
werte1.a2 = 16;
werte1.a3 = 32;

werte2 = werte1;   // Bitte vermeiden Sie solche Zuweisungen.

Das ist in C zwar erlaubt, kann aber zu Fehlern führen, wenn ein Compiler dies nicht unterstützt. Sicherer wäre die folgende Möglichkeit:

memcpy(&werte2, &wert1, sizeof(werte1));

Dies soll nur ein Hinweis sein und keine Vorschrift!

Es folgt ein kleiner Tipp, wie Sie sich die Strukturen vielleicht noch besser vorstellen können. Als Vergleich dienen dazu die Variablen int x und char c (siehe Tabelle 15.1).


Tabelle 15.1 Strukturen im Vergleich mit Standard-Datentypen

Typ Name
int
x
char
c
struct adres
adressen

Wird die Variable x mit einem Wert initialisiert, gehen Sie bekannterweise so vor:

x = 1999;

Bei einer Struktur kommt noch ein kleiner Zusatz hinzu:

adressen.geburtsjahr = 1999;

Bestimmte Elemente initialisieren

Ab dem C99-Standard ist es auch möglich, nur bestimmte Elemente einer Struktur zu initialisieren. Als Initialisierer wird hierbei ein sogenannter Elementbezeichner verwendet. Verwenden wir beispielsweise nochmals folgende Struktur:

stuct adres {
   char vname[20];
   char nname[20];
   long PLZ;
   char ort[20];
   int geburtsjahr;
};

Sind Ihnen in diesem Fall z. B. nur die Angaben zum Nachnamen und Ort bekannt, können Sie folgendermaßen die Elemente nname und ort initialisieren:

struct adres adressen = {
   .nname = "Wolf",
   .ort   = "Mering"
};

Um also bestimmte Elemente in einer Struktur zu initialisieren, sieht der Elementebezeichner für ein Strukturelement immer folgendermaßen aus:

.strukturelement = wert  // Elementbezeichner

Selbst auf die Reihenfolge müssen Sie hierbei nicht achten. Sie können also auch folgendermaßen bestimmte Elemente der Struktur mit dem Elementbezeichner initialisieren:

struct adres adressen = {
   .ort   = "Mering",
   .PLZ   = 12345,
   .nname = "Wolf",
};

Geben Sie die Elemente in der vorgegebenen Reihenfolge an, können Sie natürlich wieder auf dem Elementbezeichner verzichten. Kennen Sie beispielsweise in unserer Beispielstruktur den Vornamen, Nachnamen und den Wohnort, können Sie auf die Angaben von .vname und .nname verzichten, weil diese jeweils das erste und zweite Element in der Struktur sind. Erst für .ort benötigen Sie wieder einen Elementbezeichner. Hier das Beispiel:

struct adres adressen = {
   "Jürgen",         // geht automatisch an vname
   "Wolf",           // geht automatisch an nname
   .ort = "Mering"   // nötig, weil das 3. Element PLZ ist
};

Das funktioniert natürlich auch anders. Kennen Sie beispielsweise nur die Postleitzahlen, den Ort und das Geburtsjahr, brauchen Sie nur den Elementbezeichner von .PLZ verwenden. Die restlichen beiden Angaben können Sie, in der richtigen Reihenfolge gesetzt, wieder ohne Elementbezeichner verwenden:

struct adres adressen = {
   .PLZ    =  1234,
   "Mering",           // geht autmatisch an ort
   1974                // geht automatisch an geburtsjahr
};

Zum Schluss stellt sich noch die Frage, was mit den Strukturelementen passiert, die nicht initialisiert wurden? Alle diese Elemente ohne einen Initialisierer bekommen automatisch den Wert 0. Hierzu folgt noch ein einfaches Beispiel, das die Möglichkeit demonstrieren soll, bestimmte Elemente einer Struktur zu initialisieren:

/* struct_init_c99.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX 30


struct adres {
   char vname[MAX];
   char nname[MAX];
   long PLZ;
   char ort[MAX];
   int geburtsjahr;
};

/*Funktion zur Ausgabe des Satzes*/
void ausgabe(struct adres x) {
   printf("\n\nSie gaben ein:\n\n");
   printf("Vorname.........:%s\n",   x.vname);
   printf("Nachname........:%s\n",   x.nname);
   printf("Postleitzahl....:%ld\n",x.PLZ);
   printf("Ort.............:%s\n",   x.ort);
   printf("Geburtsjahr.....:%d\n", x.geburtsjahr);
}

int main(void) {
   struct adres adressen1 = {
      "Jürgen",
      "Wolf",
      .ort   = "Mering"
   };

   struct adres adressen2 = {
      .ort   = "Mering",
      .PLZ   = 1234,
      .nname = "Wolf",
   };

   struct adres adressen3 = {
      .PLZ    = 1234,
      "Mering",
      1974
   };

   ausgabe(adressen1);
   ausgabe(adressen2);
   ausgabe(adressen3);
   return EXIT_SUCCESS;
}

Hinweis

Beim Testen des Beispiels muss man leider immer noch feststellen, dass einige Compiler-Hersteller sich nur bedingt um den C99-Standard scheren. Gerade bei großen Herstellern wie Microsoft und Borland ist es schon enttäuschend, dass diese immer noch nicht den kompletten C99-Standard implementiert haben. Bleibt nur zu hoffen, dass mit der 2010er-Version etwas Bewegung hereinkommt. Am besten schneidet der GNU-GCC-Compiler ab.




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