40 C 语言结构:结构数据类型、结构变量、访问结构成员、结构指针
目录
1 为什么需要结构体
2 什么是结构体
3 声明结构体类型
3.1 语法格式
3.2 案例演示
3.2.1 学生信息结构体
3.2.2 通讯录条目结构体
3.2.3 猫咪结构体
4 声明结构体变量
4.1 什么是结构体变量
4.2 声明结构体变量的常见方式
5 结构体和结构体变量的区别与联系
6 访问结构体成员
6.1 结构体成员的访问方式
6.2 为结构体成员逐个赋值
6.2.1 案例演示 1:逐个赋值与修改
6.2.2 案例演示 2:初始化三种方式声明的结构体
6.3 使用大括号一次性初始化结构体成员
6.3.1 案例演示 1:初始化猫咪结构体
6.3.2 案例演示 2:初始化学生结构体
6.3.3 案例演示 3:初始化三种方式声明的结构体
7 结构体指针
7.1 按值传递结构体
7.2 声明结构体指针
7.3 通过结构体指针访问成员
7.4 结构体类型转换
8 编程练习
8.1 小狗案例
8.2 盒子案例
8.3 景区门票案例
1 为什么需要结构体
在 C 语言中,除了几种基本的数据类型之外,数组是唯一内置的复合数据类型,能够存储多个相同类型的值。然而,由于其只能包含同类型的数据,这在实际应用中可能会带来一定的限制。指针数组虽然能够存储不同类型的数据,但对其数据进行操作不是很方便。
场景一:
现有需求开发一个学生档案管理系统,其中需要详细记录每位学生的信息,包括学号、姓名、性别、年龄和家庭住址等内容,这些信息综合反映了学生的整体概况。
场景二:
隔壁的老王养了两只猫咪。其中一只名为“小黄”,是一只 2 岁的橘色猫咪;另一只名为“小黑”,是一只 3 岁的黑色猫咪。请编写一个程序,该程序能够根据用户输入的猫咪名字,输出对应的猫咪名字、年龄和颜色。若用户输入的名字与老王家的猫咪名字不符,则程序应提示“老王没有这只猫”。
传统的方法可能包括以下两种尝试:
单独定义多个变量:为每只猫咪的名字、年龄和颜色分别定义独立的变量来存储信息。这种方法虽然直接,但随着猫咪数量的增加,变量的数量也会迅速增长,导致代码难以管理和维护。
使用数组:数组是一种用于存储一系列相同类型数据的结构。然而,在本例中,我们需要存储的是每只猫咪的不同类型的信息(如名字为字符串,年龄为整数)。由于这些信息的数据类型各不相同,因此无法将它们整合到同一个数组中,这限制了数组在这种场景下的适用性。
为了更有效地管理这些不同类型的猫咪信息,可以考虑使用 C 语言中的结构体(struct),它可以将不同类型的数据组织在一起,形成一个易于管理的整体。这样不仅能够清晰地表示每只猫咪的信息,还方便对多只猫咪的数据进行操作和扩展。
2 什么是结构体
C 语言通过 struct 关键字提供了一种自定义复合数据类型的能力,允许将多种不同类型的数据组合成一个单元,这种数据类型被称为结构体(structure)。
尽管 C 语言不具备其他高级语言中的对象(object)和类(class)概念,但结构体在很大程度上模拟了这些功能,使得数据的组织和管理更加高效和直观。通过结构体,我们可以轻松地创建复杂的数据模型,如学生记录、员工信息等,极大地增强了程序处理现实世界问题的能力。
3 声明结构体类型
3.1 语法格式
在 C 语言中,构建一个结构体类型的一般语法格式如下:
struct 结构体名称 {
数据类型1 成员名1; // 分号分隔结构体成员
数据类型2 成员名2;
...
数据类型n 成员名n;
}; // 分号不要忘记
- struct 是 C 语言的关键字,用于定义结构体类型。
- 结构体名称是自定义的标识符,用于命名结构体类型。
- 成员名1 至成员名 n 是结构体内部的数据成员,每个成员都有自己的数据类型,可以是 C 语言中的任何合法数据类型,包括基本数据类型、指针类型,甚至是其他结构体类型。
3.2 案例演示
3.2.1 学生信息结构体
// 定义结构体:学生
struct Student {
int id; // 学号
char name[50]; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
int age; // 年龄
char address[100]; // 家庭住址
};
在此示例中,Student 结构体包含了学号、姓名、性别、年龄和家庭住址五个成员。注意,对于姓名和家庭住址,使用了固定长度的字符数组(char name[50] 和 char address[100])来存储,而不是指针(char *name 和 char *address),这是因为直接使用字符数组可以避免内存分配和释放的问题,更适合于简单且固定的字符串存储。但在很多情况下,使用指针来定义字符串类型的成员变量比使用固定长度的字符数组更加灵活和方便。
3.2.2 通讯录条目结构体
// 定义结构体:通讯录
struct Contacts {
char name[50]; // 姓名
int birth_year; // 出生年份
int birth_month; // 出生月份
int birth_day; // 出生日
char email[100]; // 电子邮件地址
char mobile_number[12]; // 手机号码
};
在此示例中,Contacts 结构体设计用于存储个人的联系信息,包括姓名、出生日期、电子邮件地址和手机号码。通过将出生日期分为年、月、日三个独立的成员,可以使日期的处理更加灵活和方便。
3.2.3 猫咪结构体
// 定义结构体:猫咪
struct Cat {
char *name; // 名字
int age; // 年龄
char *color; // 颜色
};
在此示例中,Cat 结构体设计用于存储猫咪的基本信息,包括名字、年龄和颜色。通过使用指针来存储名字和颜色,可以灵活地处理不同长度的字符串,使结构体更加通用和方便管理。年龄则使用整型变量直接存储,适用于表示具体的数值信息。
提示:
选择使用固定长度的字符数组还是指针,取决于具体的应用场景和需求。
- 如果确定字符串的长度不会超过某个上限,并且希望简化内存管理,那么使用固定长度的字符数组可能是更好的选择。
- 如果字符串长度不定或者需要频繁修改,那么使用指针会更加合适。
一般来说,对于字符串类型,常用指针来表示。
4 声明结构体变量
4.1 什么是结构体变量
在 C 语言中,结构体是一种自定义的数据类型,用于将不同类型的数据组合在一起。结构体变量则是根据结构体类型创建的具体实例,用于存储实际的数据。
4.2 声明结构体变量的常见方式
方式 1:先定义结构体,然后再创建结构体变量
// 定义结构体
struct Student {
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 定义结构体变量
struct Student stu1, stu2;
这种方式首先定义了一个名为 Student 的结构体类型,然后基于这个类型创建了两个结构体变量 stu1 和 stu2。这种方式适合需要多次使用同一结构体类型的情况。
方式 2:在定义结构体的同时定义结构体变量
// 定义结构体的同时定义 stu1 和 stu2 两个变量
struct Student {
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu1, stu2;
这种方式在定义结构体类型的同时,直接创建了两个结构体变量 stu1 和 stu2。这种方式简洁,减少了代码行数。这种方式适合只需要一次定义的情况。
方式 3:在定义时也可以不给出结构体名
// 不给出结构体的名字
struct {
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu1, stu2;
这种方式定义了一个匿名结构体,并直接创建了两个结构体变量 stu1 和 stu2。由于没有给结构体命名,这种方式适用于只需要创建少数几个特定结构体变量的场景。
5 结构体和结构体变量的区别与联系
结构体:结构体是一种自定义的数据类型,类似于一个模板,定义了数据的格式。它描述了数据的结构,但不占用内存空间。
结构体变量:结构体变量是根据结构体类型创建的具体实例,用于存储实际的数据。每个结构体变量都会占用内存空间,存储相应的数据。
特征 | 结构体(Struct) | 结构体变量(Struct Variable) |
---|---|---|
定义 | 一种用户自定义的数据类型,定义了数据的格式和结构。 | 根据结构体类型创建的具体实例,用于存储实际的数据。 |
内存占用 | 不占用内存空间,只是一个类型定义。 | 占用内存空间,用于存储实际的数据。 |
作用 | 提供了一种数据组织的方式,定义了数据的结构。 | 存储和操作实际的数据,每个变量可以有不同的值。 |
生命周期 | 存在于编译阶段,用于类型检查和编译。 | 存在于运行阶段,用于存储和操作数据。 |
依赖关系 | 无,可以独立定义。 | 必须基于已定义的结构体类型创建。 |
数据一致性 | 确保所有结构体变量都遵循相同的格式,提供类型安全。 | 遵循结构体定义的格式,确保数据的一致性和类型安全。 |
灵活性 | 提供了一种通用的数据结构,可以被多个变量使用。 | 可以创建多个实例,每个实例可以有不同的数据值。 |
初始化 | 无需初始化,只是一个类型定义。 | 可以在定义时进行初始化,也可以在后续代码中动态赋值。 |
访问和修改 | 不能直接访问或修改,因为它只是一个类型定义。 | 可以直接访问和修改其成员的数据。 |
6 访问结构体成员
6.1 结构体成员的访问方式
结构体的成员是结构体的一个组成部分,可以是基本数据类型、数组、指针、结构体等。结构体的成员也称为属性。结构体和数组类似,是一组数据的集合,使用点号 . 获取单个成员【结构体变量.结构体成员】,可以进行赋值和取值。
假设有一个结构体变量 struct_name,其成员为 member_name,访问和操作该成员的格式如下:
struct_name.member_name
6.2 为结构体成员逐个赋值
6.2.1 案例演示 1:逐个赋值与修改
下面这个程序演示了如何使用 C 语言中的结构体来定义和操作学生信息。结构体 Student 包含了学号、年龄、姓名、性别和家庭住址等成员。程序首先定义了一个结构体类型 Student,然后创建了一个结构体变量 stu,并逐个对结构体的成员进行赋值。最后,程序输出了这些成员的值,并在输出性别时进行了相应的转换。此外,程序还展示了如何修改结构体成员的值。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 声明结构体
struct Student
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 声明结构体变量
struct Student stu;
// 逐个对成员进行赋值
stu.id = 1001;
stu.age = 19;
stu.name = "Jack Ma";
stu.gender = 'M';
stu.address = "Beijing, China";
// 获取成员的值并输出
printf("id: %d \n", stu.id);
printf("name: %s \n", stu.name);
printf("age: %d \n", stu.age);
// printf("gender: %c \n", stu.gender);
if (stu.gender == 'M')
{
printf("性别: 男 \n");
}
else if (stu.gender == 'F')
{
printf("性别: 女 \n");
}
else
{
printf("性别未知\n");
}
printf("address: %s \n", stu.address);
// 修改成员的值
stu.address = "ShangHai, China";
printf("new address: %s \n", stu.address);
return 0;
}
输出结果如下所示:
6.2.2 案例演示 2:初始化三种方式声明的结构体
下面这个程序演示了在 C 语言中使用结构体来定义和操作学生信息的三种常见方式。结构体 Student 包含了学号、年龄、姓名、性别和家庭住址等成员。程序通过三种方式创建和初始化结构体变量,并输出每个变量的成员值,程序最后输出每个结构体变量的成员值,展示不同方式创建和初始化结构体变量的效果。
#include <stdio.h>
// 方式 1:先定义结构体,然后再创建结构体变量
struct Student1
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 方式 2:在定义结构体的同时定义结构体变量
struct Student2
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu2_1, stu2_2;
// 方式 3:在定义时也可以不给出结构体名
struct
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu3_1, stu3_2;
int main()
{
// 方式 1:创建并初始化结构体变量
struct Student1 stu1_1, stu1_2;
stu1_1.id = 1;
stu1_1.age = 20;
stu1_1.name = "张三";
stu1_1.gender = 'M';
stu1_1.address = "北京";
stu1_2.id = 2;
stu1_2.age = 21;
stu1_2.name = "李四";
stu1_2.gender = 'F';
stu1_2.address = "上海";
// 方式 2:初始化结构体变量
stu2_1.id = 3;
stu2_1.age = 22;
stu2_1.name = "王五";
stu2_1.gender = 'M';
stu2_1.address = "广州";
stu2_2.id = 4;
stu2_2.age = 23;
stu2_2.name = "赵六";
stu2_2.gender = 'F';
stu2_2.address = "深圳";
// 方式 3:初始化结构体变量
stu3_1.id = 5;
stu3_1.age = 24;
stu3_1.name = "钱七";
stu3_1.gender = 'M';
stu3_1.address = "杭州";
stu3_2.id = 6;
stu3_2.age = 25;
stu3_2.name = "孙八";
stu3_2.gender = 'F';
stu3_2.address = "南京";
// 输出结构体变量的信息
printf("方式1: 学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu1_1.id, stu1_1.name, stu1_1.age, stu1_1.gender, stu1_1.address);
printf("方式1: 学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu1_2.id, stu1_2.name, stu1_2.age, stu1_2.gender, stu1_2.address);
printf("方式2: 学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu2_1.id, stu2_1.name, stu2_1.age, stu2_1.gender, stu2_1.address);
printf("方式2: 学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu2_2.id, stu2_2.name, stu2_2.age, stu2_2.gender, stu2_2.address);
printf("方式3: 学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu3_1.id, stu3_1.name, stu3_1.age, stu3_1.gender, stu3_1.address);
printf("方式3: 学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu3_2.id, stu3_2.name, stu3_2.age, stu3_2.gender, stu3_2.address);
return 0;
}
输出结果如下所示:
6.3 使用大括号一次性初始化结构体成员
在 C 语言中,可以使用大括号 {} 一次性对结构体的所有成员进行初始化。这种方式简洁明了,适用于在定义结构体变量时直接初始化所有成员的场景。大括号内的值必须按照结构体成员定义的顺序提供。
使用大括号 {} 进行初始化必须在定义变量时进行。一旦变量已经定义,就不能再使用大括号 {} 进行赋值。对于已经定义的变量,需要逐个成员进行赋值。
6.3.1 案例演示 1:初始化猫咪结构体
下面这个程序定义了一个 Cat 结构体,用于存储猫咪的名字、年龄和颜色。然后,程序创建了一个 Cat 结构体变量 my_cat,并使用大括号 {} 一次性初始化其所有成员。最后,程序通过访问结构体的成员并打印它们的值,输出猫咪的信息。
#include <stdio.h>
// 定义结构体
struct Cat
{
char *name; // 名字
int age; // 年龄
char *color; // 颜色
};
int main()
{
// 使用大括号一次性初始化结构体成员
// 大括号内的值必须按照结构体成员定义的顺序提供。
struct Cat my_cat = {"Whiskers", 3, "Gray"};
// 访问结构体成员并打印
printf("Name: %s\n", my_cat.name); // Name: Whiskers
printf("Age: %d\n", my_cat.age); // Age: 3
printf("Color: %s\n", my_cat.color); // Color: Gray
return 0;
}
6.3.2 案例演示 2:初始化学生结构体
下面这个程序演示了在 C 语言中使用结构体来定义和操作学生信息。程序定义了一个结构体类型 Student,并在定义结构体变量时使用大括号 {} 一次性初始化所有成员。程序最后输出每个结构体变量的成员值。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 声明结构体以及结构体变量,并给结构体成员赋值
struct Student
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu1 = {1002, 19, "Jim Liu", 'f', "Songjiang Shanghai"},
stu2 = {1003, 16, "Tom Chen", 'm', "Baoan Shenzhen"};
// 获取成员的值并输出
printf("stu1:\n");
printf("id: %d \n", stu1.id);
printf("name: %s \n", stu1.name);
printf("age: %d \n", stu1.age);
printf("gender: %c \n", stu1.gender);
printf("address: %s \n\n", stu1.address);
printf("stu2:\n");
printf("id: %d \n", stu2.id);
printf("name: %s \n", stu2.name);
printf("age: %d \n", stu2.age);
printf("gender: %c \n", stu2.gender);
printf("address: %s \n", stu2.address);
return 0;
}
输出结果如下所示:
6.3.3 案例演示 3:初始化三种方式声明的结构体
下面这个程序演示了在 C 语言中使用结构体来定义和操作学生信息的三种常见方式。每种方式都展示了如何定义结构体、创建结构体变量并一次性初始化所有成员。程序最后输出每个结构体变量的成员值。
#include <stdio.h>
// 方式 1:先定义结构体,然后再创建结构体变量
struct Student1
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 方式 2:在定义结构体的同时定义结构体变量
struct Student2
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu2_1 = {3, 22, "王五", 'M', "广州"},
stu2_2 = {4, 23, "赵六", 'F', "深圳"};
// 方式 3:在定义时也可以不给出结构体名
struct
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu3_1 = {5, 24, "钱七", 'M', "杭州"},
stu3_2 = {6, 25, "孙八", 'F', "南京"};
int main()
{
// 方式 1:创建并初始化结构体变量
struct Student1 stu1_1 = {1, 20, "张三", 'M', "北京"},
stu1_2 = {2, 21, "李四", 'F', "上海"};
// 输出结构体变量的信息
printf("方式1:\n");
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu1_1.id, stu1_1.name, stu1_1.age, stu1_1.gender, stu1_1.address);
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu1_2.id, stu1_2.name, stu1_2.age, stu1_2.gender, stu1_2.address);
printf("方式2:\n");
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu2_1.id, stu2_1.name, stu2_1.age, stu2_1.gender, stu2_1.address);
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu2_2.id, stu2_2.name, stu2_2.age, stu2_2.gender, stu2_2.address);
printf("方式3:\n");
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu3_1.id, stu3_1.name, stu3_1.age, stu3_1.gender, stu3_1.address);
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %c, 地址: %s\n", stu3_2.id, stu3_2.name, stu3_2.age, stu3_2.gender, stu3_2.address);
return 0;
}
输出结果如下所示:
7 结构体指针
7.1 按值传递结构体
当结构体按值传递时,会创建一个结构体的副本。这意味着函数接收到的是结构体的一个完整拷贝。对于大型结构体,按值传递会涉及大量的内存复制操作,从而影响性能。
#include <stdio.h>
struct MyStruct
{
int a;
float b;
};
void printStruct(struct MyStruct s)
{
printf("a: %d, b: %f\n", s.a, s.b);
s.a = 66; // 按值传递不会修改结构体的本身数据
}
int main()
{
struct MyStruct s = {1, 2.3};
printStruct(s); // 按值传递
printf("a: %d, b: %f\n", s.a, s.b); // a: 1, b: 2.300000
return 0;
}
输出结果如下所示:
7.2 声明结构体指针
结构体指针是指向结构体的指针变量,允许间接访问和操作结构体的成员。使用结构体指针可以更方便地处理结构体数据,特别是在函数参数传递和动态内存管理中非常有用。声明结构体指针的语法格式如下所示:
struct 结构体名 *结构体指针变量名;
声明结构体指针,通常需要先定义一个结构体变量,再创建结构体指针,并将结构体变量的地址赋值给结构体指针。
// 声明结构体
struct Student {
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 声明结构体变量
struct Student stu;
// 声明结构体指针并初始化
struct Student *ptr = &stu;
7.3 通过结构体指针访问成员
结构体指针可以通过 -> 操作符或解引用操作符 * 访问结构体的成员。以下是一个示例程序,展示了如何通过结构体指针访问和操作结构体的成员。
#include <stdio.h>
int main()
{
// 定义结构体
struct Student
{
char *name; // 姓名
int age; // 年龄
char gender; // 性别,使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
};
// 创建并初始化结构体变量
struct Student s = {"张三", 20, 'M'};
// 通过结构体变量访问成员
printf("通过结构体变量访问成员:\n");
printf("name=%s, age=%d, gender=%c\n", s.name, s.age, s.gender);
// 声明结构体指针并初始化
struct Student *ps = &s;
// 通过结构体指针解引用访问成员
printf("通过结构体指针解引用访问成员:\n");
printf("name=%s, age=%d, gender=%c\n", (*ps).name, (*ps).age, (*ps).gender);
// 通过结构体指针使用 -> 操作符访问成员
printf("通过结构体指针使用 -> 操作符访问成员:\n");
printf("name=%s, age=%d, gender=%c\n", ps->name, ps->age, ps->gender);
// 修改方式也可以这样
s.name = "Thanks";
printf("s.name=%s, (*ps).name=%s, ps->name=%s\n", s.name, (*ps).name, ps->name);
s.age = 20;
printf("s.age=%d, (*ps).age=%d, ps->age=%d\n", s.age, (*ps).age, ps->age);
s.gender = 'F';
printf("s.gender=%c, (*ps).gender=%c, ps->gender=%c\n", s.gender, (*ps).gender, ps->gender);
return 0;
}
输出结果如下所示:
7.4 结构体类型转换
C 语言是一种强类型语言,不同类型的结构体即使成员相似或完全相同,在类型系统上也被视为不同的类型。直接进行相似类型的结构体类型转换通常是不被推荐的做法,因为这可能导致未定义行为。
#include <stdio.h>
// 方式1:先定义结构体,然后再创建结构体变量
struct Student1
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 方式2:在定义结构体的同时定义结构体变量
struct Student2
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu2_1 = {3, 22, "王五", 'M', "广州"},
stu2_2 = {4, 23, "赵六", 'F', "深圳"};
// 方式3:在定义时也可以不给出结构体名
struct
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu3_1 = {5, 24, "钱七", 'M', "杭州"},
stu3_2 = {6, 25, "孙八", 'F', "南京"};
// 定义一个函数来输出学生信息
void print_student_info(struct Student1 student);
int main()
{
// 方式1:创建并初始化结构体变量
struct Student1 stu1_1 = {1, 20, "张三", 'M', "北京"},
stu1_2 = {2, 21, "李四", 'F', "上海"};
// 输出结构体变量的信息
printf("方式1:\n");
print_student_info(stu1_1);
print_student_info(stu1_2);
// printf("方式2:\n");
// 强制类型转换
// 在 C 语言中,不同类型之间的结构体不能直接进行强制类型转换,因为它们的内存布局可能不同。
// print_student_info((struct Student1)stu2_1); // 错误操作
// print_student_info((struct Student1)stu2_1); // 错误操作
// printf("方式3:\n");
// 强制类型转换
// 在 C 语言中,不同类型之间的结构体不能直接进行强制类型转换,因为它们的内存布局可能不同。
// print_student_info((struct Student1)stu3_1); // 错误操作
// print_student_info((struct Student1)stu3_1); // 错误操作
printf("方式2:\n");
// 使用了复合字面量来创建一个新的 struct Student1类 型的临时变量
print_student_info((struct Student1){stu2_1.id, stu2_1.age, stu2_1.name, stu2_1.gender, stu2_1.address});
print_student_info((struct Student1){stu2_2.id, stu2_2.age, stu2_2.name, stu2_2.gender, stu2_2.address});
printf("方式3:\n");
// 使用了复合字面量来创建一个新的 struct Student1类 型的临时变量
print_student_info((struct Student1){stu3_1.id, stu3_1.age, stu3_1.name, stu3_1.gender, stu3_1.address});
print_student_info((struct Student1){stu3_2.id, stu3_2.age, stu3_2.name, stu3_2.gender, stu3_2.address});
return 0;
}
// 定义一个函数来输出学生信息
void print_student_info(struct Student1 stu)
{
char *genderStr = (stu.gender == 'M') ? "男" : (stu.gender == 'F') ? "女"
: "未知";
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %s, 地址: %s\n",
stu.id, stu.name, stu.age, genderStr, stu.address);
}
结构体类型在定义时指定了其成员和布局,因此不同类型的结构体即使成员相似,也被视为不同的类型。直接将一个结构体类型的变量转换为另一个不兼容的结构体类型是不安全的,也是未定义行为。
输出结果如下所示:
但是,指针类型是可以进行转换的,如下所示:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 方式1:先定义结构体,然后再创建结构体变量
struct Student1
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
};
// 方式2:在定义结构体的同时定义结构体变量
struct Student2
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu2_1 = {3, 22, "王五", 'M', "广州"},
stu2_2 = {4, 23, "赵六", 'F', "深圳"};
// 方式3:在定义时也可以不给出结构体名
struct
{
int id; // 学号
int age; // 年龄
char *name; // 姓名
char gender; // 性别,建议使用字符型,例如 'M' 表示男性,'F' 表示女性
char *address; // 家庭住址
} stu3_1 = {5, 24, "钱七", 'M', "杭州"},
stu3_2 = {6, 25, "孙八", 'F', "南京"};
// 定义一个函数来输出学生信息
// 接受一个指向 struct Student1 类型的指针
void print_student_info(struct Student1 *student);
int main()
{
// 方式1:创建并初始化结构体变量
struct Student1 stu1_1 = {1, 20, "张三", 'M', "北京"};
struct Student1 stu1_2 = {2, 21, "李四", 'F', "上海"};
// 输出结构体变量的信息
printf("方式1:\n");
print_student_info(&stu1_1);
print_student_info(&stu1_2);
printf("方式2:\n");
// 通过使用 (struct Student1 *) 进行强制类型转换
// 可以将 struct Student2 类型的指针或匿名结构体类型的指针转换为 struct Student1 类型的指针
// 从而满足 print_student_info 函数的参数要求
print_student_info((struct Student1 *)&stu2_1);
print_student_info((struct Student1 *)&stu2_2);
printf("方式3:\n");
print_student_info((struct Student1 *)&stu3_1);
print_student_info((struct Student1 *)&stu3_2);
return 0;
}
// 定义一个函数来输出学生信息
void print_student_info(struct Student1 *student)
{
char *gender_str = (student->gender == 'M') ? "男" : (student->gender == 'F') ? "女"
: "未知";
printf("学号: %d, 姓名: %s, 年龄: %d, 性别: %s, 地址: %s\n",
student->id, student->name, student->age, gender_str, student->address);
}
在 C 语言中,将一种结构体类型的指针强制转换为另一种不兼容的结构体类型的指针确实是可行的,但这样做通常是不安全的,并且可能导致未定义行为。
输出结果如下所示:
8 编程练习
8.1 小狗案例
- 编写一个 Dog 结构体,包含 name(char *)、age(int)、weight(double) 属性。
- 编写一个 say 函数,返回字符串,方法返回信息中包含所有成员值。
- 在 main 函数中,创建 Dog 结构体变量,调用 say 函数,将调用结果打印输出。
#include <stdio.h>
#include <string.h> // 用于 sprintf 函数
// 定义 Dog 结构体
struct Dog
{
char *name; // 名字
int age; // 年龄
double weight; // 体重
};
// say 函数,返回字符串,信息中包含所有成员值
char *say(struct Dog dog);
int main()
{
// 测试
// 定义结构体变量
struct Dog dog;
// 空指针,安全行为
char *dogInfo = NULL;
// 初始化结构体变量
dog.name = "小黄";
dog.age = 1;
dog.weight = 3.4;
// 调用 say 函数,传入结构体变量(值传递)
dogInfo = say(dog);
// 打印返回的信息
printf("小狗信息:%s \n", dogInfo);
}
// say 函数,返回字符串,信息中包含所有成员值
char *say(struct Dog dog)
{
// 将这个信息放入到一个字符串(字符数组)
// char *info; // 返回局部指针变量,错误!!!
static char info[100]; // 局部静态变量,确保每次调用时内容不会被覆盖
sprintf(info, "name=%s age=%d weight=%.2f", dog.name, dog.age, dog.weight);
// 修改传入的结构体变量的 name 成员(仅在函数内部有效)
dog.name = "小花";
// 返回包含信息的字符串
return info;
}
8.2 盒子案例
编程创建一个 Box 结构体,在其中定义三个成员表示一个长方体的长、宽和高,长宽高可以通过控制台输入。
定义一个函数获取长方体的体积(volume)。
创建一个结构体指针,打印给定尺寸的长方体的体积。
#include <stdio.h>
// 定义 Box 结构体
struct Box
{
double length; // 长度
double width; // 宽度
double height; // 高度
};
// 获取立方体体积的函数
double getVolume(struct Box *box)
{
// 通过指针访问结构体成员并计算体积
// 指针形式可以在里面修改原始数据
// 值传递无法改变结构体的原始数据
return box->length * box->width * box->height;
}
int main()
{
// 创建结构体变量
struct Box box;
// 创建结构体指针,并将其初始化为结构体变量的地址
struct Box *cube = &box;
// 提示用户输入长度
printf("Enter length: ");
// 使用指针访问结构体成员,并读取用户输入
scanf("%lf", &cube->length);
// 提示用户输入宽度
printf("Enter width: ");
// 使用指针访问结构体成员,并读取用户输入
scanf("%lf", &cube->width);
// 提示用户输入高度
printf("Enter height: ");
// 使用指针访问结构体成员,并读取用户输入
scanf("%lf", &cube->height);
// 调用函数获取体积并打印
printf("Volume is: %.2f\n", getVolume(cube));
return 0;
}
输出结果如下所示:
8.3 景区门票案例
一个景区根据游人的年龄收取不同价格的门票。
请编写游人结构体(Visitor),根据年龄段决定能够购买的门票价格并输出。
规则:年龄>18,门票为20元,其它情况免费。
可以循环从控制台输入名字和年龄,打印门票收费情况,如果名字输入n,则退出程序。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 定义 Visitor 结构体
struct Visitor
{
char name[10]; // 游客名字
int age; // 游客年龄
double pay; // 应付票价
};
// 编写函数处理业务
void ticket(struct Visitor *visitor)
{
// 根据年龄判断票价
if (visitor->age > 18)
{
visitor->pay = 20.0; // 成年人票价 20 元
}
else
{
visitor->pay = 0.0; // 未成年人免费
}
}
int main()
{
// 测试
// 创建结构体变量(创建一个游客)
struct Visitor visitor;
// 循环的输入名字和年龄
while (1)
{
printf("\n 请输入游客名字:");
scanf("%s", visitor.name);
// 判断如果名字输入 "n" ,则退出程序
if (!strcmp("n", visitor.name))
{
break;
}
printf("\n 请输入游客年龄:");
scanf("%d", &visitor.age);
// 调用函数 ticket , 获取应付的票价
ticket(&visitor);
// 打印应付的票价
printf("\n 该游客应付票价:%.2f\n", visitor.pay);
}
printf("退出程序\n");
return 0;
}
输出结果如下所示:
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40 C 语言结构:结构数据类型、结构变量、访问结构成员、结构指针
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SSM三大框架基础面试题-一、Spring篇 什么是Spring框架? Spring是一种轻量级框架,提高开发人员的开发效率以及系统的可维护性。 我们一般说的Spring框架就是Spring Framework,它是很多模块的集合,使用这些模块可以很方便地协助我们进行开发。这些模块是核心容器、数据访问/集成、Web、AOP(面向切面编程)、工具、消息和测试模块。比如Core Container中的Core组件是Spring所有组件的核心,Beans组件和Context组件是实现IOC和DI的基础,AOP组件用来实现面向切面编程。 Spring的6个特征: 核心技术:依赖注入(DI),AOP,事件(Events),资源,i18n,验证,数据绑定,类型转换,SpEL。 测试:模拟对象,TestContext框架,Spring MVC测试,WebTestClient。 数据访问:事务,DAO支持,JDBC,ORM,编组XML。 Web支持:Spring MVC和Spring WebFlux Web框架。 集成:远程处理,JMS,JCA,JMX,电子邮件,任务,调度,缓存。 语言:Kotlin,Groovy,动态语言。 列举一些重要的Spring模块? Spring Core:核心,可以说Spring其他所有的功能都依赖于该类库。主要提供IOC和DI功能。 Spring Aspects:该模块为与AspectJ的集成提供支持。 Spring AOP:提供面向切面的编程实现。 Spring JDBC:Java数据库连接。 Spring JMS:Java消息服务。 Spring ORM:用于支持Hibernate等ORM工具。 Spring Web:为创建Web应用程序提供支持。 Spring Test:提供了对JUnit和TestNG测试的支持。 谈谈自己对于Spring IOC和AOP的理解 IOC(Inversion Of Controll,控制反转)是一种设计思想: 在程序中手动创建对象的控制权,交由给Spring框架来管理。IOC在其他语言中也有应用,并非Spring特有。IOC容器实际上就是一个Map(key, value),Map中存放的是各种对象。 将对象之间的相互依赖关系交给IOC容器来管理,并由IOC容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发,把应用从复杂的依赖关系中解放出来。IOC容器就像是一个工厂一样,当我们需要创建一个对象的时候,只需要配置好配置文件/注解即可,完全不用考虑对象是如何被创建出来的。在实际项目中一个Service类可能由几百甚至上千个类作为它的底层,假如我们需要实例化这个Service,可能要每次都搞清楚这个Service所有底层类的构造函数,这可能会把人逼疯。如果利用IOC的话,你只需要配置好,然后在需要的地方引用就行了,大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。 Spring中的bean的作用域有哪些? 1.singleton:该bean实例为单例 2.prototype:每次请求都会创建一个新的bean实例(多例)。 3.request:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP request内有效。 4.session:每一次HTTP请求都会产生一个新的bean,该bean仅在当前HTTP session内有效。 5.global-session:全局session作用域,仅仅在基于Portlet的Web应用中才有意义,Spring5中已经没有了。Portlet是能够生成语义代码(例如HTML)片段的小型Java Web插件。它们基于Portlet容器,可以像Servlet一样处理HTTP请求。但是与Servlet不同,每个Portlet都有不同的会话。 Spring中的单例bean的线程安全问题了解吗? 概念用于理解:大部分时候我们并没有在系统中使用多线程,所以很少有人会关注这个问题。单例bean存在线程问题,主要是因为当多个线程操作同一个对象的时候,对这个对象的非静态成员变量的写操作会存在线程安全问题。 有两种常见的解决方案(用于回答的点): 1.在bean对象中尽量避免定义可变的成员变量(不太现实)。 2.在类中定义一个ThreadLocal成员变量,将需要的可变成员变量保存在ThreadLocal(线程本地化对象)中(推荐的一种方式)。 ThreadLocal解决多线程变量共享问题(参考博客):https://segmentfault.com/a/1190000009236777 Spring中Bean的生命周期: 1.Bean容器找到配置文件中Spring Bean的定义。 2.Bean容器利用Java Reflection API创建一个Bean的实例。 3.如果涉及到一些属性值,利用set方法设置一些属性值。 4.如果Bean实现了BeanNameAware接口,调用setBeanName方法,传入Bean的名字。 5.如果Bean实现了BeanClassLoaderAware接口,调用setBeanClassLoader方法,传入ClassLoader对象的实例。 6.如果Bean实现了BeanFactoryAware接口,调用setBeanClassFacotory方法,传入ClassLoader对象的实例。 7.与上面的类似,如果实现了其他*Aware接口,就调用相应的方法。 8.如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcessor对象,执postProcessBeforeInitialization方法。 9.如果Bean实现了InitializingBean接口,执行afeterPropertiesSet方法。 10.如果Bean在配置文件中的定义包含init-method属性,执行指定的方法。 11.如果有和加载这个Bean的Spring容器相关的BeanPostProcess对象,执行postProcessAfterInitialization方法。 12.当要销毁Bean的时候,如果Bean实现了DisposableBean接口,执行destroy方法。 13.当要销毁Bean的时候,如果Bean在配置文件中的定义包含destroy-method属性,执行指定的方法。 Spring框架中用到了哪些设计模式? 1.工厂设计模式:Spring使用工厂模式通过BeanFactory和ApplicationContext创建bean对象。 2.代理设计模式:Spring AOP功能的实现。 3.单例设计模式:Spring中的bean默认都是单例的。 4.模板方法模式:Spring中的jdbcTemplate、hibernateTemplate等以Template结尾的对数据库操作的类,它们就使用到了模板模式。 5.包装器设计模式:我们的项目需要连接多个数据库,而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。这种模式让我们可以根据客户的需求能够动态切换不同的数据源。 6.观察者模式:Spring事件驱动模型就是观察者模式很经典的一个应用。 7.适配器模式:Spring AOP的增强或通知(Advice)使用到了适配器模式、Spring MVC中也是用到了适配器模式适配Controller。 还有很多。。。。。。。 @Component和@Bean的区别是什么 1.作用对象不同。@Component注解作用于类,而@Bean注解作用于方法。 2.@Component注解通常是通过类路径扫描来自动侦测以及自动装配到Spring容器中(我们可以使用@ComponentScan注解定义要扫描的路径)。@Bean注解通常是在标有该注解的方法中定义产生这个bean,告诉Spring这是某个类的实例,当我需要用它的时候还给我。 3.@Bean注解比@Component注解的自定义性更强,而且很多地方只能通过@Bean注解来注册bean。比如当引用第三方库的类需要装配到Spring容器的时候,就只能通过@Bean注解来实现。 @Configuration public class AppConfig { @Bean public TransferService transferService { return new TransferServiceImpl; } } <beans> <bean id="transferService" class="com.kk.TransferServiceImpl"/> </beans> @Bean public OneService getService(status) { case (status) { when 1: return new serviceImpl1; when 2: return new serviceImpl2; when 3: return new serviceImpl3; } } 将一个类声明为Spring的bean的注解有哪些? 声明bean的注解: @Component 组件,没有明确的角色 @Service 在业务逻辑层使用(service层) @Repository 在数据访问层使用(dao层) @Controller 在展现层使用,控制器的声明 注入bean的注解: @Autowired:由Spring提供 @Inject:由JSR-330提供 @Resource:由JSR-250提供 *扩:JSR 是 java 规范标准 Spring事务管理的方式有几种? 1.编程式事务:在代码中硬编码(不推荐使用)。 2.声明式事务:在配置文件中配置(推荐使用),分为基于XML的声明式事务和基于注解的声明式事务。 Spring事务中的隔离级别有哪几种? 在TransactionDefinition接口中定义了五个表示隔离级别的常量:ISOLATION_DEFAULT:使用后端数据库默认的隔离级别,Mysql默认采用的REPEATABLE_READ隔离级别;Oracle默认采用的READ_COMMITTED隔离级别。ISOLATION_READ_UNCOMMITTED:最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。ISOLATION_READ_COMMITTED:允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生ISOLATION_REPEATABLE_READ:对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。ISOLATION_SERIALIZABLE:最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。但是这将严重影响程序的性能。通常情况下也不会用到该级别。 Spring事务中有哪几种事务传播行为? 在TransactionDefinition接口中定义了八个表示事务传播行为的常量。 支持当前事务的情况:PROPAGATION_REQUIRED:如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则创建一个新的事务。PROPAGATION_SUPPORTS: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则以非事务的方式继续运行。PROPAGATION_MANDATORY: 如果当前存在事务,则加入该事务;如果当前没有事务,则抛出异常。(mandatory:强制性)。 不支持当前事务的情况:PROPAGATION_REQUIRES_NEW: 创建一个新的事务,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。PROPAGATION_NOT_SUPPORTED: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则把当前事务挂起。PROPAGATION_NEVER: 以非事务方式运行,如果当前存在事务,则抛出异常。 其他情况:PROPAGATION_NESTED: 如果当前存在事务,则创建一个事务作为当前事务的嵌套事务来运行;如果当前没有事务,则该取值等价于PROPAGATION_REQUIRED。 二、SpringMVC篇 什么是Spring MVC ?简单介绍下你对springMVC的理解? Spring MVC是一个基于Java的实现了MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架,通过把Model,View,Controller分离,将web层进行职责解耦,把复杂的web应用分成逻辑清晰的几部分,简化开发,减少出错,方便组内开发人员之间的配合。 Spring MVC的工作原理了解嘛? image.png Springmvc的优点: (1)可以支持各种视图技术,而不仅仅局限于JSP; (2)与Spring框架集成(如IoC容器、AOP等); (3)清晰的角色分配:前端控制器(dispatcherServlet) , 请求到处理器映射(handlerMapping), 处理器适配器(HandlerAdapter), 视图解析器(ViewResolver)。 (4) 支持各种请求资源的映射策略。 Spring MVC的主要组件? (1)前端控制器 DispatcherServlet(不需要程序员开发) 作用:接收请求、响应结果,相当于转发器,有了DispatcherServlet 就减少了其它组件之间的耦合度。 (2)处理器映射器HandlerMapping(不需要程序员开发) 作用:根据请求的URL来查找Handler (3)处理器适配器HandlerAdapter 注意:在编写Handler的时候要按照HandlerAdapter要求的规则去编写,这样适配器HandlerAdapter才可以正确的去执行Handler。 (4)处理器Handler(需要程序员开发) (5)视图解析器 ViewResolver(不需要程序员开发) 作用:进行视图的解析,根据视图逻辑名解析成真正的视图(view) (6)视图View(需要程序员开发jsp) View是一个接口, 它的实现类支持不同的视图类型(jsp,freemarker,pdf等等) springMVC和struts2的区别有哪些? (1)springmvc的入口是一个servlet即前端控制器(DispatchServlet),而struts2入口是一个filter过虑器(StrutsPrepareAndExecuteFilter)。 (2)springmvc是基于方法开发(一个url对应一个方法),请求参数传递到方法的形参,可以设计为单例或多例(建议单例),struts2是基于类开发,传递参数是通过类的属性,只能设计为多例。 (3)Struts采用值栈存储请求和响应的数据,通过OGNL存取数据,springmvc通过参数解析器是将request请求内容解析,并给方法形参赋值,将数据和视图封装成ModelAndView对象,最后又将ModelAndView中的模型数据通过reques域传输到页面。Jsp视图解析器默认使用jstl。 SpringMVC怎么样设定重定向和转发的? (1)转发:在返回值前面加"forward:",譬如"forward:user.do?name=method4" (2)重定向:在返回值前面加"redirect:",譬如"redirect:http://www.baidu.com" SpringMvc怎么和AJAX相互调用的? 通过Jackson框架就可以把Java里面的对象直接转化成Js可以识别的Json对象。具体步骤如下 : (1)加入Jackson.jar (2)在配置文件中配置json的映射 (3)在接受Ajax方法里面可以直接返回Object,List等,但方法前面要加上@ResponseBody注解。 如何解决POST请求中文乱码问题,GET的又如何处理呢? (1)解决post请求乱码问题: 在web.xml中配置一个CharacterEncodingFilter过滤器,设置成utf-8; <filter> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class> <init-param> <param-name>encoding</param-name> <param-value>utf-8</param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping> (2)get请求中文参数出现乱码解决方法有两个: ①修改tomcat配置文件添加编码与工程编码一致,如下: <ConnectorURIEncoding="utf-8" connectionTimeout="20000" port="8080" protocol="HTTP/1.1" redirectPort="8443"/> ②另外一种方法对参数进行重新编码: String userName = new String(request.getParamter("userName").getBytes("ISO8859-1"),"utf-8") ISO8859-1是tomcat默认编码,需要将tomcat编码后的内容按utf-8编码。 Spring MVC的异常处理 ? 统一异常处理: Spring MVC处理异常有3种方式: (1)使用Spring MVC提供的简单异常处理器SimpleMappingExceptionResolver; (2)实现Spring的异常处理接口HandlerExceptionResolver 自定义自己的异常处理器; (3)使用@ExceptionHandler注解实现异常处理; 统一异常处理的博客:https://blog.csdn.net/ctwy291314/article/details/81983103 SpringMVC的控制器是不是单例模式,如果是,有什么问题,怎么解决? 是单例模式,所以在多线程访问的时候有线程安全问题,不要用同步,会影响性能的,解决方案是在控制器里面不能写成员变量。(此题目类似于上面Spring 中 第5题 有两种解决方案) SpringMVC常用的注解有哪些? @RequestMapping:用于处理请求 url 映射的注解,可用于类或方法上。用于类上,则表示类中的所有响应请求的方法都是以该地址作为父路径。 @RequestBody:注解实现接收http请求的json数据,将json转换为java对象。 @ResponseBody:注解实现将conreoller方法返回对象转化为json对象响应给客户。 SpingMvc中的控制器的注解一般用那个,有没有别的注解可以替代? 一般用@Controller注解,也可以使用@RestController,@RestController注解相当于@ResponseBody + @Controller,表示是表现层,除此之外,一般不用别的注解代替。 如果在拦截请求中,我想拦截get方式提交的方法,怎么配置? 可以在@RequestMapping注解里面加上method=RequestMethod.GET。 怎样在方法里面得到Request,或者Session? 直接在方法的形参中声明request,SpringMVC就自动把request对象传入。 如果想在拦截的方法里面得到从前台传入的参数,怎么得到? 直接在形参里面声明这个参数就可以,但必须名字和传过来的参数一样。 如果前台有很多个参数传入,并且这些参数都是一个对象的,那么怎么样快速得到这个对象? 直接在方法中声明这个对象,SpringMVC就自动会把属性赋值到这个对象里面。 SpringMVC中函数的返回值是什么? 返回值可以有很多类型,有String, ModelAndView。ModelAndView类把视图和数据都合并的一起的。 SpringMVC用什么对象从后台向前台传递数据的? 通过ModelMap对象,可以在这个对象里面调用put方法,把对象加到里面,前台就可以拿到数据。 怎么样把ModelMap里面的数据放入Session里面? 可以在类上面加上@SessionAttributes注解,里面包含的字符串就是要放入session里面的key。 SpringMvc里面拦截器是怎么写的: 有两种写法,一种是实现HandlerInterceptor接口,另外一种是继承适配器类,接着在接口方法当中,实现处理逻辑;然后在SpringMvc的配置文件中配置拦截器即可: <!-- 配置SpringMvc的拦截器 --> <mvc:interceptors> <!-- 配置一个拦截器的Bean就可以了 默认是对所有请求都拦截 --> <bean id="myInterceptor" class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptor"></bean> <!-- 只针对部分请求拦截 --> <mvc:interceptor> <mvc:mapping path="/modelMap.do" /> <bean class="com.zwp.action.MyHandlerInterceptorAdapter" /> </mvc:interceptor> </mvc:interceptors> 注解原理: 注解本质是一个继承了Annotation的特殊接口,其具体实现类是Java运行时生成的动态代理类。我们通过反射获取注解时,返回的是Java运行时生成的动态代理对象。通过代理对象调用自定义注解的方法,会最终调用AnnotationInvocationHandler的invoke方法。该方法会从memberValues这个Map中索引出对应的值。而memberValues的来源是Java常量池 三、Mybatis篇 什么是MyBatis? MyBatis是一个可以自定义SQL、存储过程和高级映射的持久层框架。 讲下MyBatis的缓存 MyBatis的缓存分为一级缓存和二级缓存,一级缓存放在session里面,默认就有, 二级缓存放在它的命名空间里,默认是不打开的,使用二级缓存属性类需要实现Serializable序列化接口, 可在它的映射文件中配置<cache/> Mybatis是如何进行分页的?分页插件的原理是什么? 1)Mybatis使用RowBounds对象进行分页,也可以直接编写sql实现分页,也可以使用Mybatis的分页插件。 2)分页插件的原理:实现Mybatis提供的接口,实现自定义插件,在插件的拦截方法内拦截待执行的sql,然后重写sql。 举例:select * from student,拦截sql后重写为:select t.* from (select * from student)t limit 0,10 简述Mybatis的插件运行原理,以及如何编写一个插件? 1)Mybatis仅可以编写针对ParameterHandler、ResultSetHandler、StatementHandler、 Executor这4种接口的插件,Mybatis通过动态代理, 为需要拦截的接口生成代理对象以实现接口方法拦截功能, 每当执行这4种接口对象的方法时,就会进入拦截方法, 具体就是InvocationHandler的invoke方法,当然, 只会拦截那些你指定需要拦截的方法。 2)实现Mybatis的Interceptor接口并复写intercept方法, 然后在给插件编写注解,指定要拦截哪一个接口的哪些方法即可, 记住,别忘了在配置文件中配置你编写的插件。 Mybatis动态sql是做什么的?都有哪些动态sql?能简述一下动态sql的执行原理不? 1)Mybatis动态sql可以让我们在Xml映射文件内, 以标签的形式编写动态sql,完成逻辑判断和动态拼接sql的功能。 2)Mybatis提供了9种动态sql标签:trim|where|set|foreach|if|choose|when|otherwise|bind。 3)其执行原理为,使用OGNL从sql参数对象中计算表达式的值, 根据表达式的值动态拼接sql,以此来完成动态sql的功能。 #{}和${}的区别是什么? 1)#{}是预编译处理,${}是字符串替换。 2)Mybatis在处理#{}时,会将sql中的#{}替换为?号,调用PreparedStatement的set方法来赋值(有效的防止SQL注入); 3)Mybatis在处理${}时,就是把${}替换成变量的值。 为什么说Mybatis是半自动ORM映射工具?它与全自动的区别在哪里? Hibernate属于全自动ORM映射工具, 使用Hibernate查询关联对象或者关联集合对象时, 可以根据对象关系模型直接获取,所以它是全自动的。 而Mybatis在查询关联对象或关联集合对象时, 需要手动编写sql来完成,所以,称之为半自动ORM映射工具。 Mybatis是否支持延迟加载?如果支持,它的实现原理是什么? 1)Mybatis仅支持association关联对象和collection关联集合对象的延迟加载, association指的就是一对一,collection指的就是一对多查询。 在Mybatis配置文件中, 可以配置是否启用延迟加载lazyLoadingEnabled=true|false。 2)它的原理是,使用CGLIB创建目标对象的代理对象, 当调用目标方法时,进入拦截器方法, 比如调用a.getB.getName, 拦截器invoke方法发现a.getB是null值, 那么就会单独发送事先保存好的查询关联B对象的sql, 把B查询上来,然后调用a.setB(b), 于是a的对象b属性就有值了, 接着完成a.getB.getName方法的调用。 这就是延迟加载的基本原理。 MyBatis与Hibernate有哪些不同? 1)Mybatis和hibernate不同,它不完全是一个ORM框架, 因为MyBatis需要程序员自己编写Sql语句, 不过mybatis可以通过XML或注解方式灵活配置要运行的sql语句, 并将java对象和sql语句映射生成最终执行的sql, 最后将sql执行的结果再映射生成java对象。 2)Mybatis学习门槛低,简单易学,程序员直接编写原生态sql, 可严格控制sql执行性能,灵活度高,非常适合对关系数据模型要求不高的软件开发, 例如互联网软件、企业运营类软件等,因为这类软件需求变化频繁, 一但需求变化要求成果输出迅速。但是灵活的前提是mybatis无法做到数据库无关性, 如果需要实现支持多种数据库的软件则需要自定义多套sql映射文件,工作量大。 3)Hibernate对象/关系映射能力强,数据库无关性好, 对于关系模型要求高的软件(例如需求固定的定制化软件) 如果用hibernate开发可以节省很多代码,提高效率。 但是Hibernate的缺点是学习门槛高,要精通门槛更高, 而且怎么设计O/R映射,在性能和对象模型之间如何权衡, 以及怎样用好Hibernate需要具有很强的经验和能力才行。 总之,按照用户的需求在有限的资源环境下只要能做出维护性、 扩展性良好的软件架构都是好架构,所以框架只有适合才是最好。 MyBatis的好处是什么? 1)MyBatis把sql语句从Java源程序中独立出来,放在单独的XML文件中编写, 给程序的维护带来了很大便利。 2)MyBatis封装了底层JDBC API的调用细节,并能自动将结果集转换成Java Bean对象, 大大简化了Java数据库编程的重复工作。 3)因为MyBatis需要程序员自己去编写sql语句, 程序员可以结合数据库自身的特点灵活控制sql语句, 因此能够实现比Hibernate等全自动orm框架更高的查询效率,能够完成复杂查询。 简述Mybatis的Xml映射文件和Mybatis内部数据结构之间的映射关系? Mybatis将所有Xml配置信息都封装到All-In-One重量级对象Configuration内部。 在Xml映射文件中,<parameterMap>标签会被解析为ParameterMap对象, 其每个子元素会被解析为ParameterMapping对象。 <resultMap>标签会被解析为ResultMap对象, 其每个子元素会被解析为ResultMapping对象。 每一个<select>、<insert>、<update>、<delete> 标签均会被解析为MappedStatement对象, 标签内的sql会被解析为BoundSql对象。 什么是MyBatis的接口绑定,有什么好处? 接口映射就是在MyBatis中任意定义接口,然后把接口里面的方法和SQL语句绑定, 我们直接调用接口方法就可以,这样比起原来了SqlSession提供的方法我们可以有更加灵活的选择和设置. 接口绑定有几种实现方式,分别是怎么实现的? 接口绑定有两种实现方式,一种是通过注解绑定,就是在接口的方法上面加 上@Select@Update等注解里面包含Sql语句来绑定, 另外一种就是通过xml里面写SQL来绑定,在这种情况下, 要指定xml映射文件里面的namespace必须为接口的全路径名. 什么情况下用注解绑定,什么情况下用xml绑定? 当Sql语句比较简单时候,用注解绑定;当SQL语句比较复杂时候,用xml绑定,一般用xml绑定的比较多 MyBatis实现一对一有几种方式?具体怎么操作的? 有联合查询和嵌套查询,联合查询是几个表联合查询,只查询一次, 通过在resultMap里面配置association节点配置一对一的类就可以完成; 嵌套查询是先查一个表,根据这个表里面的结果的外键id, 去再另外一个表里面查询数据,也是通过association配置, 但另外一个表的查询通过select属性配置。 Mybatis能执行一对一、一对多的关联查询吗?都有哪些实现方式,以及它们之间的区别? 能,Mybatis不仅可以执行一对一、一对多的关联查询, 还可以执行多对一,多对多的关联查询,多对一查询, 其实就是一对一查询,只需要把selectOne修改为selectList即可; 多对多查询,其实就是一对多查询,只需要把selectOne修改为selectList即可。 关联对象查询,有两种实现方式,一种是单独发送一个sql去查询关联对象, 赋给主对象,然后返回主对象。另一种是使用嵌套查询,嵌套查询的含义为使用join查询, 一部分列是A对象的属性值,另外一部分列是关联对象B的属性值, 好处是只发一个sql查询,就可以把主对象和其关联对象查出来。 MyBatis里面的动态Sql是怎么设定的?用什么语法? MyBatis里面的动态Sql一般是通过if节点来实现,通过OGNL语法来实现, 但是如果要写的完整,必须配合where,trim节点,where节点是判断包含节点有 内容就插入where,否则不插入,trim节点是用来判断如果动态语句是以and 或or 开始,那么会自动把这个and或者or取掉。 Mybatis是如何将sql执行结果封装为目标对象并返回的?都有哪些映射形式? 第一种是使用<resultMap>标签,逐一定义列名和对象属性名之间的映射关系。 第二种是使用sql列的别名功能,将列别名书写为对象属性名, 比如T_NAME AS NAME,对象属性名一般是name,小写, 但是列名不区分大小写,Mybatis会忽略列名大小写,
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单链表创建--头部插入法创建带头部节点的单链表,超详细--头部插入法和尾部插入法,这里记录头部插入法创建带头部节点的单链表的具体过程: 以 C 语言为例。 1)首先使用 typedef 关键字定义节点数据类型 1 typedef struct LNode{ 2 int var; // 以整数数据为例 3 struct LNode* next; // 需要定义一个 LNode 结构指针,即指向后继节点的节点指针 4 }LNode, *LinkList. 第 4 行中的 LNode 和 *LinkList 是可选的,但如果有了它们,以后再定义节点和指针变量会更方便,而且不必在 LNode 前面添加 struct 关键字,而是可以直接这样定义变量。 LNode l1, l2; // 定义节点变量。 LinkList p1, p2; // 定义指针变量。 与上述 typedef 关键字定义的单一链表数据类型的方法相同: struct LNode{ struct LNode* next; //定义指针变量 struct LNode* next; } } 如果使用这种方法定义链表节点的类型,则在定义节点变量和指针变量时,必须在 LNode 前面加上 struct 关键字,即 struct LNode l1, l2; // 定义节点变量 struct LNode *p1, *p2; //define pointer variables. 这两种方法的效果是一样的,都是定义一个包含整数变量数据字段和后续指针字段的单一链表节点类型。 (2)通过表头插入的函数构建一个链表,并返回 LinkList 类型表头指针变量 L。 算法的基本思想:一个有头节点的单链表有两类节点,头节点和元素节点,头节点通常不存储数据,用 L 表示,元素节点存储数据,用 s 表示。 2.1 定义头节点指针变量 L 和元素节点 s
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windows下进程间通信的(13种方法)-摘 要 本文讨论了进程间通信与应用程序间通信的含义及相应的实现技术,并对这些技术的原理、特性等进行了深入的分析和比较。 ---- 关键词 信号 管道 消息队列 共享存储段 信号灯 远程过程调用 Socket套接字 MQSeries 1 引言 ---- 进程间通信的主要目的是实现同一计算机系统内部的相互协作的进程之间的数据共享与信息交换,由于这些进程处于同一软件和硬件环境下,利用操作系统提供的的编程接口,用户可以方便地在程序中实现这种通信;应用程序间通信的主要目的是实现不同计算机系统中的相互协作的应用程序之间的数据共享与信息交换,由于应用程序分别运行在不同计算机系统中,它们之间要通过网络之间的协议才能实现数据共享与信息交换。进程间通信和应用程序间通信及相应的实现技术有许多相同之处,也各有自己的特色。即使是同一类型的通信也有多种的实现方法,以适应不同情况的需要。 ---- 为了充分认识和掌握这两种通信及相应的实现技术,本文将就以下几个方面对这两种通信进行深入的讨论:问题的由来、解决问题的策略和方法、每种方法的工作原理和实现、每种实现方法的特点和适用的范围等。 2 进程间的通信及其实现技术 ---- 用户提交给计算机的任务最终都是通过一个个的进程来完成的。在一组并发进程中的任何两个进程之间,如果都不存在公共变量,则称该组进程为不相交的。在不相交的进程组中,每个进程都独立于其它进程,它的运行环境与顺序程序一样,而且它的运行环境也不为别的进程所改变。运行的结果是确定的,不会发生与时间相关的错误。 ---- 但是,在实际中,并发进程的各个进程之间并不是完全互相独立的,它们之间往往存在着相互制约的关系。进程之间的相互制约关系表现为两种方式: ---- (1) 间接相互制约:共享CPU ---- (2) 直接相互制约:竞争和协作 ---- 竞争——进程对共享资源的竞争。为保证进程互斥地访问共享资源,各进程必须互斥地进入各自的临界段。 ---- 协作——进程之间交换数据。为完成一个共同任务而同时运行的一组进程称为同组进程,它们之间必须交换数据,以达到协作完成任务的目的,交换数据可以通知对方可以做某事或者委托对方做某事。 ---- 共享CPU问题由操作系统的进程调度来实现,进程间的竞争和协作由进程间的通信来完成。进程间的通信一般由操作系统提供编程接口,由程序员在程序中实现。UNIX在这个方面可以说最具特色,它提供了一整套进程间的数据共享与信息交换的处理方法——进程通信机制(IPC)。因此,我们就以UNIX为例来分析进程间通信的各种实现技术。 ---- 在UNIX中,文件(File)、信号(Signal)、无名管道(Unnamed Pipes)、有名管道(FIFOs)是传统IPC功能;新的IPC功能包括消息队列(Message queues)、共享存储段(Shared memory segment)和信号灯(Semapores)。 ---- (1) 信号 ---- 信号机制是UNIX为进程中断处理而设置的。它只是一组预定义的值,因此不能用于信息交换,仅用于进程中断控制。例如在发生浮点错、非法内存访问、执行无效指令、某些按键(如ctrl-c、del等)等都会产生一个信号,操作系统就会调用有关的系统调用或用户定义的处理过程来处理。 ---- 信号处理的系统调用是signal,调用形式是: ---- signal(signalno,action) ---- 其中,signalno是规定信号编号的值,action指明当特定的信号发生时所执行的动作。 ---- (2) 无名管道和有名管道 ---- 无名管道实际上是内存中的一个临时存储区,它由系统安全控制,并且独立于创建它的进程的内存区。管道对数据采用先进先出方式管理,并严格按顺序操作,例如不能对管道进行搜索,管道中的信息只能读一次。 ---- 无名管道只能用于两个相互协作的进程之间的通信,并且访问无名管道的进程必须有共同的祖先。 ---- 系统提供了许多标准管道库函数,如: pipe——打开一个可以读写的管道; close——关闭相应的管道; read——从管道中读取字符; write——向管道中写入字符; ---- 有名管道的操作和无名管道类似,不同的地方在于使用有名管道的进程不需要具有共同的祖先,其它进程,只要知道该管道的名字,就可以访问它。管道非常适合进程之间快速交换信息。 ---- (3) 消息队列(MQ) ---- 消息队列是内存中独立于生成它的进程的一段存储区,一旦创建消息队列,任何进程,只要具有正确的的访问权限,都可以访问消息队列,消息队列非常适合于在进程间交换短信息。 ---- 消息队列的每条消息由类型编号来分类,这样接收进程可以选择读取特定的消息类型——这一点与管道不同。消息队列在创建后将一直存在,直到使用msgctl系统调用或iqcrm -q命令删除它为止。 ---- 系统提供了许多有关创建、使用和管理消息队列的系统调用,如: ---- int msgget(key,flag)——创建一个具有flag权限的MQ及其相应的结构,并返回一个唯一的正整数msqid(MQ的标识符); ---- int msgsnd(msqid,msgp,msgsz,msgtyp,flag)——向队列中发送信息; ---- int msgrcv(msqid,cmd,buf)——从队列中接收信息; ---- int msgctl(msqid,cmd,buf)——对MQ的控制操作; ---- (4) 共享存储段(SM) ---- 共享存储段是主存的一部分,它由一个或多个独立的进程共享。各进程的数据段与共享存储段相关联,对每个进程来说,共享存储段有不同的虚拟地址。系统提供的有关SM的系统调用有: ---- int shmget(key,size,flag)——创建大小为size的SM段,其相应的数据结构名为key,并返回共享内存区的标识符shmid; ---- char shmat(shmid,address,flag)——将当前进程数据段的地址赋给shmget所返回的名为shmid的SM段; ---- int shmdr(address)——从进程地址空间删除SM段; ---- int shmctl (shmid,cmd,buf)——对SM的控制操作; ---- SM的大小只受主存限制,SM段的访问及进程间的信息交换可以通过同步读写来完成。同步通常由信号灯来实现。SM非常适合进程之间大量数据的共享。 ---- (5) 信号灯 ---- 在UNIX中,信号灯是一组进程共享的数据结构,当几个进程竞争同一资源时(文件、共享内存或消息队列等),它们的操作便由信号灯来同步,以防止互相干扰。 ---- 信号灯保证了某一时刻只有一个进程访问某一临界资源,所有请求该资源的其它进程都将被挂起,一旦该资源得到释放,系统才允许其它进程访问该资源。信号灯通常配对使用,以便实现资源的加锁和解锁。 ---- 进程间通信的实现技术的特点是:操作系统提供实现机制和编程接口,由用户在程序中实现,保证进程间可以进行快速的信息交换和大量数据的共享。但是,上述方式主要适合在同一台计算机系统内部的进程之间的通信。 3 应用程序间的通信及其实现技术 ---- 同进程之间的相互制约一样,不同的应用程序之间也存在竞争和协作的关系。UNIX操作系统也提供一些可用于应用程序之间实现数据共享与信息交换的编程接口,程序员可以通过自己编程来实现。如远程过程调用和基于TCP/IP协议的套接字(Socket)编程。但是,相对普通程序员来说,它们涉及的技术比较深,编程也比较复杂,实现起来困难较大。 ---- 于是,一种新的技术应运而生——通过将有关通信的细节完全掩盖在某个独立软件内部,即底层的通讯工作和相应的维护管理工作由该软件内部来实现,用户只需要将通信任务提交给该软件去完成,而不必理会它的具体工作过程——这就是所谓的中间件技术。 ---- 我们在这里分别讨论这三种常用的应用程序间通信的实现技术——远程过程调用、会话编程技术和MQSeries消息队列技术。其中远程过程调用和会话编程属于比较低级的方式,程序员参与的程度较深,而MQSeries消息队列则属于比较高级的方式,即中间件方式,程序员参与的程度较浅。 ---- 4.1 远程过程调用(RPC)