第七章　结构体、共用体
及链表

• A 错：这正是结构体区别于数组的关键 —— 各成员类型可以完全不同；
• B 错：可以只声明类型，之后再用 struct 类型名 变量名; 定义变量；
• C 对：结构体属于构造数据类型；
• D 错：受内存对齐影响，结构体变量长度通常 ≥ 各成员长度之和，并不一定相等。

• A 正确：变量用 .；
• B 正确：*p 就是 a，再加圆括号即可；
• C 正确：指针用 ->；
• D 错误：要这么写只能用 (&a)->num，不能写 a->num。

按成员顺序计算偏移量：

合计 12 字节。这也正好说明：结构体长度 ≠ 各成员长度之和（7），因为编译器会为了满足对齐要求插入填充字节。

• A 错：所有成员起始地址相同，共用同一段空间；
• B 错：不是相加，而是取最长；
• C 对：union { int a; char b; float c; } 的长度是 4；
• D 错：同一时刻只有最后被赋值的那个成员有效，赋新值会覆盖旧值。

共用体取最长成员：char 1 字节、int 4 字节、double 8 字节 → 最长是 double 的 8 字节，同时 8 也满足所有成员的对齐要求，所以结果是 8。

注意与结构体区分：同样三个成员放在 struct 中，长度会是 16（1 + 填充 3 + 4 + 8）。

• A 对：typedef 不创建新类型，只起“小名”；
• B 对：Node a; 等价于 struct node a;；
• C 错：struct node 与 Node 指的是同一个类型，两者都可以使用；
• D 对：typedef 是一条完整语句，必须加分号。

• A 对：摘链 + 释放，完整正确；
• B：指针虽然接对了，但没有 free，被删结点空间无法回收 → 内存泄漏；
• C：只移动了 p 本身，没有修改前驱指针，链表结构未被改变；
• D：free(p->next) 之后 p->next 成为野指针，链表断裂。

• 顺序是命门：必须先让 s 记住 p 原来的后继，再让 p 指向 s；
• B 顺序颠倒：执行 p->next = s; 后，p 的原后继地址已经丢失，s->next = p->next 实际等于 s->next = s，链表断裂；
• C：s->next = p 会形成环，方向错误；
• D：p->next = s->next 把 p 的后继指向了未定义位置。

三种形式完全等价：

易错：括号不能省！*p.num 会被解释为 *(p.num)，编译出错。

• 结构体类型定义是一条完整的语句，花括号只是语句的一部分，必须以分号结束 —— 这一点和函数定义（不带分号）不同；
• 考试中这是程序改错题的常客：看到 } 后面没有分号，直接就能标记出错误。

共用体的所有成员共用同一段内存，因此容量必须容得下最大的那个成员。

对比：结构体的长度约等于各成员之和（并考虑对齐），共用体取最大值。

为什么不能写 x.c = "abc";？

• 数组名 c 是地址常量，不能作为赋值号的左值；
• 对字符数组的整体赋值必须使用库函数 strcpy(目标, 源)；
• 若是初始化（在定义时），才可以写 char c[10] = "abc";。

• malloc 返回 void *，必须强制类型转换为结点指针类型；
• 参数是所需字节数，通常写 sizeof(Node)；
• 使用前必须判断是否为 NULL（申请失败时返回 NULL）；
• 需要包含 <stdlib.h>。

• free 只能释放由 malloc / calloc / realloc 申请的动态空间；
• 释放后该指针成为野指针，继续使用属于未定义行为，应立刻置 NULL；
• 不可重复 free 同一个指针，会导致程序崩溃。

• 结构体变量 a 在定义的同时整体赋初值 {101, "Li"}，按成员顺序依次对应 num 与 name；
• 输出时必须按成员分别输出：a.num、a.name；
• 若写成 printf("%d,%s\n", a); 是错误的 —— 结构体变量不能整体输入输出。

• 共用体 u 的成员 i 与 ch 共用同一段内存，起始地址相同；
• u.i = 65; 存入后，内存中低地址字节为 0x41，即字符 'A'（ASCII 码 65）；
• u.ch 读的正是这个字节，所以输出 A；
• 这正是共用体“成员互相覆盖”的典型体现。

• p 指向 x，所以 p->a、(*p).a、x.a 访问的是同一个存储单元；
• 第一行输出 10,A；
• p->a += 5 等价于 x.a = x.a + 5，10 → 15；
• 第二行输出 15。注意 %c 输出字符，%d 输出整数。

链表结构为 a → b → c → NULL，三个结点通过 next 依次相连。

• 第 1 轮：head 指向 a，输出 1，head 后移到 b；
• 第 2 轮：head 指向 b，输出 2，head 后移到 c；
• 第 3 轮：head 指向 c，输出 3，head 后移到 NULL；
• 循环条件不再成立，程序结束。总输出为 123。

本题没有 malloc 也没有 free，结点全部是普通结构体变量，用取地址的方式构成链 —— 这是分析结果题中最常见的“简化链表”。

• x.a++ 是后缀自增：先取 x.a 的原值 3 参与运算，然后 x.a 自增为 4；
• 所以 x.b = 3 + 10 = 13；
• 输出顺序是 x.a 在前、x.b 在后，故结果为 4,13；
• 注意成员运算符 . 的优先级最高，x.a++ 一定被解释为 (x.a)++。

• ① 缺分号：struct 定义是一条完整语句，} 后必须有分号；
• ② 数组整体赋值：name 是数组名，代表地址常量，不能作赋值号的左值；
• 改正后输出结果：100,Li；
• 若题目允许，也可改用 scanf("%d%s", &a1.num, a1.name); 输入。

• 结构体指针只能接收结构体变量的地址（&a）或另一个结构体指针的值；
• 改正后 p 指向 a，程序输出 1；
• 反面提示：也不要写成 p = a.next; 之后随意解引用，必须先保证赋的是合法有效地址。

• 插入的两步有严格的先后顺序：颠倒会断链，写错目标会丢结点；
• 记忆口诀：“先接后继，再断前驱”；
• 等价描述：新结点的指针域先指向原后继，再把前驱结点的指针域指向新结点；
• 画图验证法：画三个方框 p、s、q（q 为 p 的原后继），按语句逐步画出箭头，一眼就能看出错误所在。

• 顺序必须是“先摘链，再释放”：若先 free 再取 q->next，就访问了已释放的内存，结果错误；
• 特例补充：若被删的是第一个结点，还要修改头指针：head = head->next;；
• 若被删的是最后一个结点，则其前驱的 next 应置为 NULL；
• 考试提醒：改错题若题干要求“删除结点”，摘链 + free 两件事都要做到。

• 用结构体数组 s[N] 表示 N 名学生，每个元素是一条完整记录；
• 输入时注意：score[j] 与 num 前面要加 &，而 name 是字符数组名（本身即地址），不加 &；
• sum 必须先清零再累加 —— s[i].sum = 0; 漏写会得到随机值；
• 平均值用总分除以 3；输出 %.1f 保留一位小数；
• 易错：scanf("%d%s", &s[i].num, s[i].name) 中 s[i].name 不能写成 &s[i].name。

• 结构体变量可以作为函数的参数，也可以作为函数的返回值（整体传递，值传递方式）；
• 函数返回值类型要写成结构体类型：struct complex add(...)；
• 复数乘法公式：(a+bi)(c+di) = (ac − bd) + (ad + bc)i，注意实部是减号，最容易写错；
• 值传递的特点：函数内修改形参不会影响实参；若需要修改实参，应当传递结构体指针。

• 尾插法要维护 tail 指针，保证每次都 O(1) 接到表尾，避免每插一个结点都从头找尾（O(n²)）；
• 新结点的 next 必须先置 NULL，否则链表末尾没有终止标志，遍历会越界；
• malloc 的返回值要强制类型转换，并检查是否为 NULL；
• 遍历要用临时指针 p，绝不能直接移动 head，否则头指针丢失，链表无法再被访问；
• 加分项：程序结束前应遍历链表逐个 free 释放结点空间。

• 就地逆置三指针法口诀 —— “记后继、掉箭头、双前移”：
  ① r = p->next; 记住后继；② p->next = q; 方向反转；③ q = p; p = r; 两根指针一起前移；
• 循环结束时 p == NULL，q 指向原表尾，它就是新的头指针；
• 最关键的一步：head = Reverse(head); 必须用返回值更新 head。若只写 Reverse(head);，head 仍指向原表头（此时已是表尾），链表只剩一个结点可用；
• 另一种思路是头插法重建：依次取出原表结点头插到新表中，结果同样是反序的，但需要额外的头结点，不属于就地逆置。