Структуры.
Задача о точке.
Необходимо написать функцию
mirror(int *x1, int *y1), которая получает точку
точку зеркально отраженную относительно оси
OY.
Эту задачу можно решить используя указатели координат новой точки (файл
point1.c):
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// функция получения отображенной точки
// Чтобы записать значения в x1, y1 нужны их адреса
// Поэтому используем УКАЗАТЕЛИ
// Функция НИЧЕГО не возвращает
void mirrorP(int *x1, int *y1){
*x1 = -*x1;
};
// Проверим работу функции
int main(){
int x,y,x1,y1;
scanf("%d%d",&x, &y);
// Чтобы записать значения в переменные x1, y1 передаем
// их адреса
mirrorP(&x1,&y1);
printf("(%d,%d)\n",x1,y1);
return 0;
}
Компиляция и запуск:
>gcc point1.c -o point
>./point
10 12
-10 12
>
Но часто хочется чтобы функция ВОЗВРАЩАЛА две и более переменных. Да и точка —
это один объект, а не две переменные.
ДАННЫЕ в программе должны быть организованы как можно ближе к привычному представлению об
объектах и сущностях.
Попробуем решить эту задачу по-другому.
Соберем вместе в один объект все координаты одной точки. Имена этих координат (
x и
y) сохраняются. Поэтому
к координатам будем обращаться как обычно:
x,
y. Для этого в С есть
СТРУКТУРЫ.
Структура — это НОВЫЙ тип данных, придуманный программистом. Сначала ее нужно ОПИСАТЬ (как проект). Описанная структура —
это еще не переменные. Переменные появятся в функциях, когда мы их объявим.
Итак, структура для точки. Все нужные переменны помещаются в одно место в памяти, которому можно дать имя или обратиться по адресу.
Как описать структуру и объявить структурные переменные.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
struct Point{
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
};
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// точки a, b и c
struct Point a, b,c;
// Как записать и получить
// значения координат точки a
a.x = 10;
a.y = 12;
// Как записать и получить
// значения координат точки b
b.x = 10;
b.y = 12;
// Как скопировать всю точку b в точку c:
c = b;
// Как напечатать занчения координат
// точки c
printf("c:(%d,%d)\n",c.x,c.y);
return 0;
}
Функция с параметром-структурой по-значению
Но структуры особенно удобны для работы с функциями. Напишем функцию печати координат точки.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
struct Point{
// поля или атрибуты структуры
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
};
// функция получения отображенной точки
void mirrorP(int x, int y, int
*x1, int *y1){
*y1 = y;
*x1 = -x;
};
//функция writeP будет работать с
// переменной типа struct Point a
// Эта переменная передается "по-значению",
// то есть копируется.
// будет создана новая локальная
// переменная типа struct Point в функции
// с именем a.
// B нее будут скопированы значения полей
// переменной-аргумента
void writeP(struct Point a){
printf("c:(%d,%d)\n",a.x,a.y);
};
// Проверим работу функции
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// точки a, b и c
struct Point a, b,c;
// Как записать и получить
// значения координат точки b
b.x = 10;
b.y = 12;
// Как скопировать всю точку b в точку c:
c = b;
// Как напечатать значения координат
// точки c
// вызов функции
writeP(c);
return 0;
} Функция с адресом параметром-структурой
Теперь напишем функцию получения значений (ввод с клавиатуры)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
struct Point{
// поля или атрибуты структуры
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
};
// функция получения отображенной точки
void mirrorP(int x, int y, int
*x1, int *y1){
*y1 = y;
*x1 = -x;
};
// Функция будет использовать адрес
// переменной типа struct Point чтобы
// записать значения именной в эту
// переменную
void getPoint(struct Point *a){
int x,y;
// считываем значения для x и y
scanf("%d%d",&x,&y);
// присваваем занчения полям
// через указатель на
// структурную переменную
a->x = x;
a->y = y;
};
void writeP(struct Point a){
printf("c:(%d,%d)\n",a.x,a.y);
};
// Проверим работу функции
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// точки a, b и c
struct Point a, b,c;
// получаем значения с клавиатуры.
getPoint(&b);
// Как скопировать всю точку b в точку c:
c = b;
// Как напечатать значения координат
// точки c
// вызов функции
writeP(c);
return 0;
} Функция, возвращающая значение-структуру.
Функции в С могут возвращать структурные переменные. Напишем функцию для получения НОВОЙ точки — отображения относительно оси
OY.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
struct Point{
// поля или атрибуты структуры
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
};
// функция получения отображенной точки
struct Point mirrorP(struct Point a){
// чтобы вернуть переменную, ее нужно иметь
// объявляем локальную пременную struct Point
struct Point tmp;
// присваиваем значения полям временной переменной
tmp.y = a.y;
tmp.x = -a.x;
// все поля заполнены
// возвращаем готовую переменную
return tmp;
};
// Функция будет использовать адрес
// переменной типа struct Point чтобы
// записать значения именной в эту
// переменную
void getPoint(struct Point *a){
int x,y;
// считываем значения для x и y
scanf("%d%d",&x,&y);
// присваваем занчения полям
// через указатель на
// структурную переменную
a->x = x;
a->y = y;
};
void writeP(struct Point a){
printf("c:(%d,%d)\n",a.x,a.y);
};
// Проверим работу функции
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// точки a, b и c
struct Point a, b,c;
// получаем значения с клавиатуры.
getPoint(&b);
// получаем отображение в точку c
// точка b остается неизменной
c = mirrorP(b);
// Как напечатать занчения координат
// точки c
// вызов функции
writeP(c);
return 0;
} Структуры в структуре.
Задача о длине отрезка.
Необходимо написать функции, которые работают с отрезками.
У отрезка есть две точки - концы отрезка и длина (дробное число). Для точек-концов них мы уже умеем описывать структуру. Рассмотрим как может выглядеть структура для отрезка.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
// typedef позволяет дать новое имя любому
// типу
// теперь можно писать просто Point a
typedef struct Pnt{
// поля или атрибуты структуры
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
} Point;
// Описываем структуру Line
typedef struct Ln{
// поля или атрибуты структуры Line
// координаты концов - это точки
Point a,b;
// длина отрезка - дробное число
float distance;
} Line;
/*================================================
Все функции для работы с точками будут нужны!!!
==================================================*/
// функция получения отображенной точки
// теперь можно писать просто Point
Point mirrorP(Point a){
// чтобы вернуть переменную, ее нужно иметь
// объявляем локальную пременную struct Point
Point tmp;
// присваиваем значения полям временной переменной
tmp.y = a.y;
tmp.x = -a.x;
// все поля заполнены
// возвращаем готовую переменную
return tmp;
};
// Функция будет использовать адрес
// переменной типа struct Point чтобы
// записать значения именной в эту
// переменную
void getPoint(Point *a){
int x,y;
// считываем значения для x и y
scanf("%d%d",&x,&y);
// присваваем занчения полям
// через указатель на
// структурную переменную
a->x = x;
a->y = y;
};
void writeP(Point a){
printf("c:(%d,%d)\n",a.x,a.y);
};
// Проверим работу функции
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// отрезок line1
Line line1,line2;
// Как записать значения координат в отрезке
line1.a.x = 0;
line1.a.y = 3;
line1.b.x = 4;
line1.b.y = 0;
line1.distance = 5;// проверьте!!
// как скопировать один отрезок в другой
line2 = line1;
// Как напечатать все про отрезок:
writeP(line2.a);
writeP(line2.b);
printf(" длина: %0.2f ",line2.distance);
return 0;
} Функция печати для отрезка.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
// typedef позволяет дать новое имя любому
// типу
// теперь можно писать просто Point a
typedef struct Pnt{
// поля или атрибуты структуры
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
} Point;
// Описываем структуру Line
typedef struct Ln{
// поля или атрибуты структуры Line
// координаты концов - это точки
Point a,b;
// длина отрезка - дробное число
float distance;
} Line;
/*================================================
Все функции для работы с точками будут нужны!!!
==================================================*/
// функция получения отображенной точки
// теперь можно писать просто Point
Point mirrorP(Point a){
// чтобы вернуть переменную, ее нужно иметь
// объявляем локальную пременную struct Point
Point tmp;
// присваиваем значения полям временной переменной
tmp.y = a.y;
tmp.x = -a.x;
// все поля заполнены
// возвращаем готовую переменную
return tmp;
};
// Функция будет использовать адрес
// переменной типа Point чтобы
// записать значения именной в эту
// переменную
void getPoint(Point *a){
int x,y;
// считываем значения для x и y
scanf("%d%d",&x,&y);
// присваваем значения полям
// через указатель на
// структурную переменную
a->x = x;
a->y = y;
};
void writeP(Point a){
printf("c:(%d,%d)",a.x,a.y);
};
// Проверим работу функции
/*==============================================
Функции работы с отрезками будут испльзовать
функции для работы с точками, поэтому они должны
быть написаны ПОСЛЕ функций работы с точками
===============================================*/
/*================================================
Функции для работы с отрезками
=================================================*/
// Функция печати (ничего не возвращает)
void writeL(Line lin){
//Используем функции для печати точек
writeP(lin.a);
writeP(lin.b);
printf(" длина: %0.2f\n",lin.distance);
}
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// отрезок line1
Line line1,line2;
// Как записать значения координат в отрезке
line1.a.x = 0;
line1.a.y = 3;
line1.b.x = 4;
line1.b.y = 0;
line1.distance = 5;// проверьте!!
// как скопировать один отрезок в другой
line2 = line1;
// Как напечатать все про отрезок:
writeL(line2);
return 0;
} Функция для получения данных об отрезке.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Описываем структуру Point
// typedef позволяет дать новое имя любому
// типу
// теперь можно писать просто Point a
typedef struct Pnt{
// поля или атрибуты структуры
int x; // для координаты x
int y; // для координаты y
} Point;
// Описываем структуру Line
typedef struct Ln{
// поля или атрибуты структуры Line
// координаты концов - это точки
Point a,b;
// длина отрезка - дробное число
float distance;
} Line;
/*================================================
Все функции для работы с точками будут нужны!!!
==================================================*/
// функция получения отображенной точки
// теперь можно писать просто Point
Point mirrorP(Point a){
// чтобы вернуть переменную, ее нужно иметь
// объявляем локальную пременную Point
Point tmp;
// присваиваем значения полям временной переменной
tmp.y = a.y;
tmp.x = -a.x;
// все поля заполнены
// возвращаем готовую переменную
return tmp;
};
// Функция будет использовать адрес
// переменной типа Point чтобы
// записать значения именной в эту
// переменную
void getPoint(Point *a){
int x,y;
// считываем значения для x и y
scanf("%d%d",&x,&y);
// присваваем занчения полям
// через указатель на
// структурную переменную
a->x = x;
a->y = y;
};
void writeP(Point a){
printf("(%d,%d)",a.x,a.y);
};
// Проверим работу функции
/*==============================================
Функции работы с отрезками будут испльзовать
функции для работы с точками, поэтому они должны
быть написаны ПОСЛЕ функций работы с точками
===============================================*/
/*================================================
Функции для работы с отрезками
=================================================*/
// Функция печати (ничего не возвращает)
void writeL(Line lin){
//Используем функции для печати точек
writeP(lin.a);
writeP(lin.b);
printf(" длина: %0.2f\n",lin.distance);
}
// Функция для получения данных об отрезке
// Используем указатель
void getLine(Line * lin){
// getPoint использует АДРЕС точки
// Мы имеет адрес lin.
// lin->a - обращение к полю а,
// если lin - это адрес
// Затем вычисляем адрес поля а - &(lin->a)
getPoint(&(lin->a));
getPoint(&(lin->b));
// длину вычислить самостоятельно
lin->distance = 5.0;
};
int main(){
// объявляем структурные переменные:
// отрезок line1
Line line1,line2;
// Как записать значения координат в отрезке
getLine(&line1);
// Как напечатать все про отрезок:
writeL(line1);
return 0;
} 
Задачи
Задача S1. Перемещение точки.
Написать функцию
void moveX(Point * a, int z), которая перемещает точку вдоль оси
OX на
z.
Задача S2. Отображение на ось Y.
Написать функцию
int toY(Point a), которая отображает точку на ось
OY и получает координату на оси.
Задача S4. Расстояние между точками.
Написать функцию
float distP(Point a, Point b), которая вычисляет расстояние между точками. Используя эту функцию, вычислить расстояние и заполнить поле
distance в функции
getLine().
Задача S5. Проекция на ось X
Написать функцию
Line lineToX(Line a), которая возвращает отрезок-проекцию на ось
OX.
Задача S6. Поворот на 90o
Написать функцию
void rotate90(Line* lin), которая поворачивает отрезок по часовой стрелке на 90
o относительно середины отрезка.
Задача S7. Корни квадратного уравнения
Корни квадратного уравнения описываются структурой
typedef struct Rt{
float x1, x2;
} Radix; Задача S8. Треугольник.
Треугольник задается тремя точками на плоскости. Все координаты - целые числа.
Треугольник описать как структуру, содержащую три точки.
Написать функции:
| функция | назначение |
|---|
void getTri(Tri* d) | получение координат треугольника |
void writeTri(Tri d1) | печать координат треугольника |
float squareTri(Tri tr1) | вычислить площадь |
float perimTri(Tri tr1) | вычислить периметр |
void rotate90(Tri * tr1) | повернуть треугольник против часовой стрелки на 90o относительно точки (0,0) |
-- TatyanaOvsyannikova2011 - 03 Oct 2017
structPoint.png 
