CHAPTER 12 
CONSTRUCTED TYPES

Arrays are the only type of structure we have used so far. But arrays are limited---all their elements must share the same underlying type. This chapter examines three new ways to represent collections of values: structures, unions, and enumerated types. We introduce structures and show how they group different values in a single variable. We introduce unions and show how they allow us to have a single variable whose value varies in type. And finally, we introduce enumerated types and show how they provide a convenient way to define a set of constants. The chapter concludes with a small database program for storing employee names and phone numbers that comes complete with a menu-driven front end.

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1. STRUCTURES
• Defining Structure Types
• Declaring Structure Variables
• Accessing Structure Fields
• Initializing Structures at Compile Time
• Structures and Functions
• Structures and Operators
• Arrays of Structures
2. BITFIELDS
3. UNIONS
4. ENUMERATED TYPES
5. CASE STUDY: A DATABASE APPLICATION
• Storing the Database
• The Database Program

Objectives

• Structure형의 자료 처리 방법을 공부한다.
• Structure type 선언과 structure variable 선언 차이를 인식한다.
• Pointer를 이용한 Structure 처리와 structure 값 저장소의 동적 할당 방법을 공부한다.

Structure: a collection of one or more variables

Structure 선언

예) 최대 20문자로 된 이름, long integer형의 학번, 실수형의 점수들로 구성된 학생 자료 구조 선언

struct STUDENT {
                  char name[20];
                  long id;
                  float score;
}

Structure 변수 선언

예)

struct STUDENT a, b, c, *p;
struct {
         char *name;
         long id;
         float score;
} student[50], *p, x;

Structure의 member 변수 사용

예)

struct {
         char *name;
         long id;
         float score;
} student[50], *p, x;

 1]  x.name = "Hahn";
 2]  x.id = 9600007L;
 3]  x.score = 4.5;
 4]  p = &x;
 5]  (*p).score ==> p->score ==> 4.5;
 6]  ++p->id ==> ++(p->id) ==> 9600008L
 7]  p->name ==> "Hahn"
 8]  *p->name ==> 'H'
 9]  *p->name++ ==> 'H', 그리고 name을 증가시켜 "ahn"로 만든다.
10]  (*p->name)++  ==> 'I'

11]  p = student;
12]  (p++)->id  ==> student[0].id, 그 후 p == &student[1]
13]  (++p)->id ==> ++p->id  ==> student[1].id
14]  *p++->name
15]  *++p->name

Structure 사용

1. Structure assignment: 동일한 structure는 직접 assign이 가능
2. Function arguments 또는 return type으로 사용

struct STUDENT x;
struct STUDENT GetStudent(struct STUDENT student[], char *name);
x = GetStudent(student, "John");

Nested structures

struct POINT { int x, y; }
struct RECT {
            struct POINT p1;
            struct POINT p2;
} window;

// 왼쪽 아래 모서리 좌표가 (0, 0), 오른쪽 위 모서리 좌표가 (639, 479)인 window
window.p1.x = 0;
window.p1.y = 0;
window.p2.x = 639;
window.p2.y = 479;

struct RECT r, *rp = &x;
// 다음 4가지 표현들은 같은 결과를 갖는다.
r.p1.x == rp->p1.x ==> (r.p1).x ==> (rp->p1).x

Structure 초기화

struct STUDENT {
               char *name;
               long id;
               float score;
} student[] = {
              "홍길동", 9600001L, 3.5,
              "임꺽정", 9600002L, 4.0,
              "일지매", 9600007L, 4.5
};

sizeof student ==> 36 bytes (12 * 3)
sizeof student[0] ==> 12 bytes
sizeof (struct STUDENT) ==> 12 bytes

Self-referenctial structure (Linked list에 사용)

struct STUDENT_LIST {
                    struct STUDENT student;
                    struct STUDENT_LIST *next;
};
struct STUDENT_LIST *s;
s = (struct STUDENT_LIST *)malloc(sizeof(struct STUDENT_LIST));
s->student.name = "홍길동"; // (*s). student.name = "홍길동";
s->student.id = 9600007L; 
s->student.score = 4.5;
s->next = NULL;

Typedef를 이용한 structure형의 data structure 선언

typedef char *string;  // string이라는 새로운 type 선언
string  s;
s = (string)malloc(100); // 100개의 문자를 저장할 메모리 할당

typedef struct STUDENT_LIST *ST_TYPE;
ST_TYPE  s;
s = (ST_TYPE)malloc(sizeof *s);

typedef int (*PFI)(char *, char *);
PFI  fp = strcmp;

예) 구조체를 이용한 날짜 비교 (date.h, date.c, datetest.c)
 
 
 

예) 구조체 array 처리 프로그램 (premps.h, premps.c, premps1.c, premps2.c)
 
 
 

Unions: 한 변수로 여러 형의 자료를 처리할 수 있게 함.

union u_tag {
            int ival;
            float fval;
            char *sval;
} u, *p;

u.ival = 1;
p = &u;
p->fval = 3.14;
(*p).sval = "abc";
*(p->sval) = 'A';
*p->sval ==> 'A'

struct {
       int type;
       union {
             int ival;
             float fval;
             char *sval;
       } u;
} u_ary[100];

u_ary[i].u.ival 
u_ary[j].u.sval[0] 
*u_ary[j].u.sval

예) 기본적인 union 사용(union.c)
 
 
 

예) union을 이용한 다른 형의 자료처리(getvalue.h, getvalue.c, getvaluetest.c, getline.c, )
 
 
 

Bit-fields : bit 단위의 access 처리.

struct {
       unsigned int : 8;
       unsigned int bit7 : 1;
       unsigned int bit6 : 1;
       unsigned int bit50 : 6;
} flags;

flags.bit7 = 0; // 또는 1 값 저장 가능 (1 bit storage)
flags.bit6 = 1;
flags.bit50 = 63; // 0에서 63까지의 값 저장 가능 (6 bits)
sizeof flags ==> 2 (bytes)

예) 기본적인 bit field 사용(usebits.c)
 
 
 

Ex) 임의의 bit set (1) or clear (0)

Ex) Student record structure를 사용한 binary search

Ex) Linked list와 Tree structure 구성

int binsearch(char *name, STUDENT table[], int n)
{
   int cond;
   int low, high, mid;

   low = 0;
   high = n - 1;
   while (low <= high) {
      mid = (low + high) / 2;
      if ((cond = strcmp(name, table[mid].name)) < 0)
         high = mid - 1;
      else if (cond > 0)
         low = mid + 1;
      else
         return mid;
   }

   return -1;
}

Ex) 간단한 사원 데이터베이스 관리 프로그램
(db.h, db.c, dbupdate.c, dbprint.c, dbfind.h, dbfind.c, getval2.h, getval2.c, getline2.c, dbinp.h, dbinp.c)
 
 

Assignment #10 (제출 기한: 2주일)

학생 이름, 학번, 점수로 구성된 학생 관련 정보 처리 프로그램을 작성하라.

• 학생 자료 추가, 변경, 삭제가 가능하여야 한다.
• 이름순, 학번순, 성적순 출력이 가능하여야 한다.
• 메뉴를 이용한 명령 처리가 가능하여야 한다.