【C++基础语法入门】8.结构体

一、结构体的定义和使用

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。也就是一些数据类型的集合组成的一个类型。

定义语法：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：
（在创建变量时struct关键字在C++中可以省略）

• struct 结构体名 变量名;然后再通过.访问结构体变量中的属性从而给变量赋值
• struct 结构体名 变量名= {成员1值, 成员2值...};
• 定义结构体时顺便创建变量

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//1、创建学生数据类型：学生包括姓名、年龄、分数三个属性
struct Student
{
//成员列表
string name;//姓名
int age;//年龄
int score;//分数
}s3;
//2、通过学生类型创建具体学生
int main()
{
//第一种方法
struct Student s1;
s1.name = "张三";
s1.age = 18;
s1.score = 100;
cout << "姓名：" << s1.name << "年龄：" << s1.age << "分数：" << s1.score << endl;
//输出s1.name时需要包括头文件！！！#include<string>
//第二种方法
struct Student s2 = {"李四", 19, 80};
cout << "姓名：" << s2.name << "年龄：" << s2.age << "分数：" << s2.score << endl;
//第三种方法创建了s3
s3.name = "王五";
s3.age = 20;
s3.score = 60;
cout << "姓名：" << s3.name << "年龄：" << s3.age << "分数：" << s3.score << endl;
system("pause");
return 0;
}

总结：定义结构体时的关键字是struct，不可省略。创建结构体变量时，关键字struct可以省略。结构体变量利用操作符.访问成员。

二、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] = {{}, {}, ..., {}};

//1、定义一个结构体
struct Student
{
//成员列表
string name;//姓名
int age;//年龄
int score;//分数
};
int main()
{
//2、创建结构体数组
struct Student stuArray[3] =
{
{"张三", 18, 100},
{"李四", 28, 99},
{"王五", 38, 66}
};
//3、给结构体数组中的元素赋值（创建结构体数组时可以直接赋值，也可以之后再更改）
stuArray[2].name = "赵六";
stuArray[2].age = 80;
stuArray[2].score = 60;
//4、遍历结构体数组
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
cout << "姓名：" << stuArray[i].name << " 年龄：" << stuArray[i].age << " 分数：" << stuArray[i].score << endl;
}
system("pause");
return 0;
}

三、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

//1、创建结构体数组
struct Student s = {"张三", 18, 100};
//2、通过指针指向结构体变量
struct Student* p = &s;
//3、通过指针访问结构体变量中的数据
cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;

四、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

//定义学生结构体
struct student
{
string name;//姓名
int age;//年龄
int score;//分数
};
//定义老师结构体
struct teacher
{
int id;//教师编号
string name;//姓名
int age;//年龄
struct student stu;//辅导的学生
};
int main()
{
//创建老师
teacher t;
t.id = 10000;
t.name = "老王";
t.age = 50;
t.stu.age = 20;//结构体嵌套结构体
t.stu.name = "小王";
t.stu.score = 60;
system("pause");
return 0;
}

五、结构体作函数参数

作用：将结构体作为参数向函数中传递。
传递方式有值传递、地址传递两种。

//定义学生结构体
struct student
{
string name;
int age;
int score;
};
//打印学生信息函数：值传递
void printStudent1(struct student s)
{
s.age = 100;
cout << "子函数1中 姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.age << " 分数：" << s.score << endl;
}
//打印学生信息函数：地址传递
void printStudent2(struct student * p)
{
p->age = 50;
cout << "子函数2中 姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;
}
int main()
{
//创建结构体变量
struct student s;
s.name = "张三";
s.age = 20;
s.score = 85;
cout << "main函数中 姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.age << " 分数：" << s.score << endl;
printStudent1(s);
cout << "值传递后main函数中 姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.age << " 分数：" << s.score << endl;//不会改变
printStudent2(&s);
cout << "地址传递后main函数中 姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.age << " 分数：" << s.score << endl;//会改变
system("pause");
return 0;
}

相比之下，值传递占内存。地址传递时，调用函数处的参数需要取址&s，定义函数处的参数用指针* p来接收。

六、结构体中const使用场景

作用：用const来防止误操作（设定一个只读状态，防止被修改）

//定义学生结构体
struct student
{
string name;
int age;
int score;
};
//将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间（指针只占4个字节），而且不会复制新的副本出来
void printStudents(const student * p)
{
//p->age = 100;//此时这一行代码会报错（一旦有任何修改操作都会报错）
cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;
}
int main()
{
//创建结构体变量
struct student s = { "张三", 15, 70};
//通过函数打印结构体变量信息
printStudents(&s);
system("pause");
return 0;
}

在形参前加一个const，使函数调用过程中不会改变结构体，常用于地址传递且不想改变参数值的情况。

七、结构体案例

案例1：学校毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有三名老师。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。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，最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
using namespace std;
struct Student
{
string sName;
int score;
};
struct Teacher
{
string tName;
struct Student sArray[5];
};
//给老师和学生赋值的函数
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len)
{
string nameSeed = "ABCDE";
//给老师开始赋值
for (int i = 0; i < len; i++)
{
tArray[i].tName = "Teacher_";
tArray[i].tName += nameSeed[i];
//通过循环给每名老师所带的学生赋值
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
tArray[i].sArray[j].sName = "Student_";
tArray[i].sArray[j].sName += nameSeed[j];
int random = rand() % 61 + 40;//随机取值40-100
tArray[i].sArray[j].score = random;
}
}
}
//打印所有信息
void printInfo(struct Teacher tArray[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << "老师的姓名：" << tArray[i].tName << endl;
for (int j = 0; j < 5; j++)
{
cout << "t学生姓名：" << tArray[i].sArray[j].sName << " 考试分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
}
}
}
int main()
{
//随机数种子
srand((unsigned int)time(NULL));
//1、创建3名老师的数组
struct Teacher tArray[3];
//2、通过函数给3名老师的信息赋值，并给老师带的学生信息赋值
int len = sizeof(tArray) / sizeof(tArray[0]);
allocateSpace(tArray, len);
//3、打印所有老师及所带学生的信息
printInfo(tArray, len);
system("pause");
return 0;
}

案例2：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。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。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
//1、设计英雄结构体
struct Hero
{
string name;
int age;
string sex;
};
//冒泡排序，实现年龄升序排列
void bubbleSort(struct Hero heroArray[], int len)
{
for (int i = 0; i < len - 1; i++)
{
for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
{
if (heroArray[j].age > heroArray[j + 1].age)
{
struct Hero temp = heroArray[j];
heroArray[j] = heroArray[j + 1];
heroArray[j + 1] = temp;
}
}
}
}
//打印排序后数组的信息
void printHero(struct Hero heroArray[], int len)
{
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << "姓名：" << heroArray[i].name << " 年龄：" << heroArray[i].age << " 性别：" << heroArray[i].sex << endl;
}
}
int main()
{
//2、创建数组存放5名英雄
struct Hero heroArray[5] =
{
{"刘备", 23, "男"},
{"关羽", 22, "男"},
{"张飞", 20, "男"},
{"赵云", 21, "男"},
{"貂蝉", 19, "女"},
};
//测试代码
int len = sizeof(heroArray) / sizeof(heroArray[0]);
cout << "排序前打印：" << endl;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cout << "姓名：" << heroArray[i].name << " 年龄：" << heroArray[i].age << " 性别：" << heroArray[i].sex << endl;
}
//3、对数组进行排序，按照年龄进行升序排序
bubbleSort(heroArray, len);
//4、将排序后的结果打印输出
cout << "排序后打印：" << endl;
printHero(heroArray, len);
system("pause");
return 0;
}

最后

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