结构体

前言

本文包含结构体基本概念、结构体定义和使用、结构体数组、结构体指针、结构体嵌套结构体、结构体做函数参数、结构体中 const 使用场景。

1 结构体基本概念

结构体属于用户 自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型

2 结构体定义和使用

语法： struct 结构体名 { 结构体成员列表 };

通过结构体创建变量的方式有三种：

（1）、struct 结构体名 变量名

（2）、struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值…}

（3）、定义结构体时顺便创建变量

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 结构体定义
struct student
{// 成员列表string name;  // 姓名int age;      // 年龄int score;    // 分数
}stu3;  // 结构体变量创建方式3：在定义结构体时顺便创建结构体变量int main() {// 结构体变量创建方式1：struct student stu1struct student stu1;  // struct 关键字可以省略stu1.name = "张三";  // 通过.访问结构体变量中的属性stu1.age = 18;stu1.score = 100;cout << "姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << " 分数：" << stu1.score << endl;// 结构体变量创建方式2：struct student stu2 = {...}struct student stu2 = { "李四",19,60 };cout << "姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << " 分数：" << stu2.score << endl;// 结构体变量创建方式3：在定义结构体时顺便创建结构体变量stu3.name = "王五";stu3.age = 18;stu3.score = 80;cout << "姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << " 分数：" << stu3.score << endl;system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

3 结构体数组

作用： 将自定义的结构体放入到数组中方便维护

语法： struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 结构体定义
struct student
{// 成员列表string name;  // 姓名int age;      // 年龄int score;    // 分数
};int main() {// 结构体数组struct student arr[3] ={{"张三",18,80 },{"李四",19,60 },{"王五",20,70 }};arr[2].name = "赵六";  // 可以修改值arr[2].age = 90;arr[2].score = 3;for (int i = 0; i < 3; i++){cout << "姓名：" << arr[i].name << " 年龄：" << arr[i].age << " 分数：" << arr[i].score << endl;}system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

4 结构体指针

作用： 通过指针访问结构体中的成员

• 利用操作符 -> 可以通过结构体指针访问结构体属性

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 结构体定义
struct student
{// 成员列表string name;  // 姓名int age;      // 年龄int score;    // 分数
};int main() {struct student stu = { "张三",18,100, };struct student* p = &stu;  // 指针为student类型p->score = 80;  // 指针通过 -> 操作符可以访问成员cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

5 结构体嵌套结构体

作用： 结构体中的成员可以是另一个结构体

例如： 每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 结构体定义
struct student
{// 成员列表string name;  // 姓名int age;      // 年龄int score;    // 分数
};// 教师结构体定义
struct teacher
{// 成员列表int id;             // 职工编号string name;        // 教师姓名int age;            // 教师年龄struct student stu; // 子结构体 学生
};int main() {struct teacher t;t.id = 10000;t.name = "老王";t.age = 40;t.stu.name = "张三";t.stu.age = 18;t.stu.score = 100;cout << "教师 职工编号： " << t.id << " \\t姓名： " << t.name << " \\t年龄： " << t.age << endl;cout << "辅导学员 姓名： " << t.stu.name << " \\t年龄：" << t.stu.age << " \\t考试分数： " << t.stu.score << endl;system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

6 结构体做函数参数

作用： 将结构体作为参数向函数中传递

传递方式有两种：

（1）、值传递

（2）、地址传递

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 学生结构体定义
struct student
{// 成员列表string name;  // 姓名int age;      // 年龄int score;    // 分数
};// 值传递
void printStudent(student stu)
{stu.age = 28;cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;  // 子函数中 姓名：张三 年龄： 28 分数：100
}// 地址传递
void printStudent2(student* stu)
{stu->age = 28;cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl; // 子函数中 姓名：张三 年龄： 28 分数：100
}int main() {student stu = { "张三",18,100 };// 值传递printStudent(stu);cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;  // 主函数中 姓名：张三 年龄： 18 分数：100cout << endl;// 地址传递printStudent2(&stu);cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;  // 主函数中 姓名：张三 年龄： 28 分数：100system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

7 结构体中 const 使用场景

作用： 用 const 来防止误操作

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 学生结构体定义
struct student
{// 成员列表string name;  // 姓名int age;      // 年龄int score;    // 分数
};// const 使用场景
void printStudent(const student* stu)  // 加const防止函数体中的误操作；将函数中的形参该为指针，可以减少内存空间，而且不会复制新的副本出来
{//stu->age = 100;  // 操作失败，因为加了const修饰cout << "姓名：" << stu->name << " \\t年龄：" << stu->age << " \\t分数：" << stu->score << endl;
}int main() {student stu = { "张三",18,100 };printStudent(&stu);system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

8 结构体案例

8.1 案例一

案例描述：

学校正在做毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有3名老师，需求如下：

（1）、设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放5名学生的数组作为成员

（2）、学生的成员有姓名、考试分数，创建数组存放3名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值

（3）、最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 学生结构体定义
struct Student
{string name;  // 姓名int score;    // 分数
};// 教师结构体定义
struct Teacher
{string name;        // 姓名Student sArray[5];  // 学生数组
};// 创建数组函数
void allocateSpace(Teacher tArray[], int len)  // Teacher tArray[]，比较直观，代表传的是数组 ； len 数组长度
{string tName = "教师";string sName = "学生";string nameSeed = "ABCDE";for (int i = 0; i < len; i++){tArray[i].name = tName + nameSeed[i];  // 给教师姓名赋值for (int j = 0; j < 5; j++){tArray[i].sArray[j].name = sName + nameSeed[j];  // 给教师的学生姓名赋值tArray[i].sArray[j].score = rand() % 61 + 40;    // 40 ~ 100 ； 给教师的学生分数赋值}}
}// 打印数组函数
void printTeachers(Teacher tArray[], int len)
{for (int i = 0; i < len; i++){cout << tArray[i].name << endl;for (int j = 0; j < 5; j++){cout << "\\t姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << " 分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;}}
}int main() {srand((unsigned int)time(NULL));  // 随机数种子 头文件 #include <ctime>Teacher tArray[3];  // 老师数组int len = sizeof(tArray) / sizeof(Teacher);  // 计算数组长度allocateSpace(tArray, len);  // 创建数据printTeachers(tArray, len);  // 打印数据system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

8.2 案例二

案例描述：

（1）、设计一个英雄的结构体，包括成员姓名，年龄，性别；创建结构体数组，数组中存放5名英雄

（2）、通过冒泡排序的算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果

（3）、五名英雄信息如下：

		{"刘备",23,"男"},{"关羽",22,"男"},{"张飞",20,"男"},{"赵云",21,"男"},{"貂蝉",19,"女"},

#include <iostream>  // 包含标准输入输出流文件
using namespace std;  // 使用标准命名空间// 英雄结构体
struct hero
{string name;  // 姓名int age;      // 年龄string sex;   // 性别
};// 冒泡排序
void bubbleSort(hero arr[], int len)
{for (int i = 0; i < len - 1; i++)  // 总共排序轮数：元素个数 - 1{for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)  // 对比次数：元素个数 - 当前轮数 - 1{if (arr[j].age > arr[j + 1].age)  // 按年龄进行排序；交换{hero temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}
}// 打印数组
void printHeros(hero arr[], int len)  // hero arr[]，比较直观，代表传的是数组；len数组长度
{for (int i = 0; i < len; i++){cout << "姓名： " << arr[i].name << " \\t性别： " << arr[i].sex << " \\t年龄： " << arr[i].age << endl;}
}int main() {// 结构体赋值struct hero arr[5] ={{"刘备",23,"男"},{"关羽",22,"男"},{"张飞",20,"男"},{"赵云",21,"男"},{"貂蝉",19,"女"},};int len = sizeof(arr) / sizeof(hero);  // 获取数组元素个数bubbleSort(arr, len);  // 排序printHeros(arr, len);  // 打印system("pause");  // 相当于在本地 Windows 调试器中的：请按任意键继续...；暂停，方便看清楚输出结果return 0;  // 程序正常退出
}

总结

（1）、定义结构体时的关键字是 struct，不可省略；

（2）、创建结构体变量时，关键字 struct 可以省略；

（3）、结构体变量利用操作符 ‘’.‘’ 访问成员；

（4）、结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员；

（5）、在结构体中可以定义另一个结构体作为成员，用来解决实际问题；

（6）、如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递。