3.1 構(gòu)建組件

類(lèi)型允許我們指定如何利用特定位的各種操作，函數(shù)允許我們指定在數(shù)據(jù)上所進(jìn)行的操作。

利用C結(jié)構(gòu)（structure）類(lèi)型把各種不同類(lèi)型的信息集成在一起，并利用指針（pointer）間接引用這些信息。

在C語(yǔ)言中，程序都是由幾種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型構(gòu)建的：
· 整數(shù)（ints）
· 浮點(diǎn)數(shù)（floats）
· 字符（chars）

定義3.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型是值的集合和在這些值上的操作集。

操作關(guān)聯(lián)類(lèi)型，反之不成立。當(dāng)我們執(zhí)行一個(gè)操作時(shí)，我們必須確保操作數(shù)和結(jié)果有正確類(lèi)型。忽略這一點(diǎn)是程序設(shè)計(jì)的常見(jiàn)錯(cuò)誤。在某些情況下，C語(yǔ)言程序可以進(jìn)行隱式的類(lèi)型轉(zhuǎn)換，而在其它一些情況下，我們利用顯式的類(lèi)型轉(zhuǎn)換（cast）。

例如，如果x和N是整數(shù)，則表達(dá)式：（（float）x）/N中包含兩種類(lèi)型轉(zhuǎn)換，（float）是一種顯式轉(zhuǎn)換，把x的值轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)類(lèi)型，接著用C語(yǔ)言中隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換規(guī)則對(duì)N進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換，使除法操作符的兩個(gè)參數(shù)都變味浮點(diǎn)數(shù)。

數(shù)據(jù)類(lèi)型的概念不局限于內(nèi)置的整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和字符類(lèi)型。作為一種組織軟件的高效方式，我們還定義自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

當(dāng)定義C語(yǔ)言中的一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)時(shí)，就高效地創(chuàng)造了一種新的數(shù)據(jù)類(lèi)型，其中函數(shù)實(shí)現(xiàn)的操作添加到用該函數(shù)參數(shù)表示的數(shù)據(jù)類(lèi)型定義的操作中。

實(shí)際上，每個(gè)C程序在某種意義上都是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，也就是說(shuō)，是數(shù)值集合（內(nèi)置類(lèi)型或其它類(lèi)型）及其相關(guān)操作（函數(shù)）的一個(gè)列表。

程序3.1 函數(shù)定義

#include <stdio.h> int lg(int); int main() {int i,N;for(i=1,N=10;i<=6;i++,N*=10){printf("%7d %2d %9d \n",N,lg(N),N*lg(N));} } int lg(int N) {int i;for(i=0;N>0;i++,N/=2);return i; }

在C語(yǔ)言中用于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行新操作的機(jī)制就是函數(shù)定義。

所有函數(shù)都有一個(gè)參數(shù)列表和可能的一個(gè)返回值。

通過(guò)給出函數(shù)名和它的返回值類(lèi)型來(lái)說(shuō)明（declare）函數(shù)。

在函數(shù)定義中，對(duì)變量命名（稱(chēng)為參數(shù)），并根據(jù)這些名字表達(dá)計(jì)算，把它們作為局部變量看待。

當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，這些變量初始化為參數(shù)傳遞的值，接著執(zhí)行函數(shù)代碼。

return語(yǔ)句是函數(shù)執(zhí)行結(jié)束的指令，它還向調(diào)用函數(shù)返回值。

原則上，調(diào)用函數(shù)不受其他函數(shù)的影響，但也有很多例外情況。

定義和聲明的分開(kāi)為組織程序提供了靈活性。

在寫(xiě)程序時(shí)，目標(biāo)是組成程序，以使重用舊程序解決新問(wèn)題。

首先，通過(guò)仔細(xì)了解和準(zhǔn)確確定程序所使用的操作，可以容易地把它擴(kuò)展到支持這些操作的任意的數(shù)據(jù)類(lèi)型上。
其次，通過(guò)仔細(xì)了解和準(zhǔn)確確定程序的作用，可以把它執(zhí)行的抽象操作添加到求解新問(wèn)題所用的操作中。

程序3.2 數(shù)字類(lèi)型

#include <math.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> typedef int Number; Number randNum() {return rand(); } main (int argc,char *argv[]) {int i,N=atoi(argv[1]);float m1=0.0,m2=0.0;Number x;for(i=0;i<N;i++){x=randNum();m1+=((float)x)/N;m2+=((float)x*x)/N;}printf("Average:%lf \n",m1);printf("Std.deviation:%lf \n",sqrt(m2-m1*m1)); }

備受推薦的軟件工程實(shí)踐是把程序分為三個(gè)文件：
· 一個(gè)接口（interface），定義了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及聲明用于操作這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的函數(shù)。
· 在接口中聲明的函數(shù)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)（implementation）。
· 一個(gè)客戶(hù)（client）程序，調(diào)用接口中聲明的函數(shù)，以便在更高抽象層次上使用。

結(jié)構(gòu)體是集合類(lèi)型，用于定義數(shù)據(jù)的集合，以便將整個(gè)集合作為一個(gè)單元來(lái)操縱，但仍可以通過(guò)一個(gè)給定數(shù)據(jù)集的個(gè)體成員的名字來(lái)引用它。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《算法：C语言实现》—— 第二部分 —— 第3章 —— 基本数据结构的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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