C++从入门到精通 第七章（结构体）

 写在前面：

  1. 本系列专栏主要介绍C++的相关知识，思路以下面的参考链接教程为主，大部分笔记也出自该教程，笔者的原创部分主要在示例代码的注释部分。
  2. 除了参考下面的链接教程以外，笔者还参考了其它的一些C++教材（比如计算机二级教材和C语言教材），笔者认为重要的部分大多都会用粗体标注（未被标注出的部分可能全是重点，可根据相关部分的示例代码量和注释量判断，或者根据实际经验判断）。
  3. 如有错漏欢迎指出。

参考教程：黑马程序员匠心之作|C++教程从0到1入门编程,学习编程不再难_哔哩哔哩_bilibili

一、结构体概述

1、结构体基本概念

结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户在同一个结构体变量中存储不同的类型的数据。

2、结构体的定义

（1）建立结构体类型的语法：

struct <结构体名> { <结构体成员列表> }；

（2）定义结构体类型变量的三种方法：

①先声明结构体类型，再定义该类型的变量。

struct <结构体名> <变量名>;

②在声明类型的同时定义变量。

struct <结构体名>

{

        <结构体成员列表>

}<变量名列表>;

③不指定类型名而直接定义结构体类型变量。（使用较少）

struct

{

        <结构体成员列表>

}<变量名列表>;

（3）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。

3、结构体变量的初始化和访问

（1）在定义结构体变量时可以对它的成员初始化，初始化列表是用花括号括起来的一些数据（逗号分隔），这些数据依次赋给结构体变量中的各成员。

（2）可以访问结构体变量中成员的值，访问方式为：

<结构体变量名>.<成员名>

（3）举例：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//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;int age;int score;   //一些类型集合组成的一个类型
};  
//}s3;   //定义结构体时可顺便创建变量，不建议使用//2、通过学生类型创建具体学生
//①struct 结构体名 变量名
//struct student s1;
//②struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值... }
//struct student s2 = { "张三",18,100 };
//③定义结构体时顺便创建变量int main() {struct student s1; //struct关键字可以省略s1.name = "张三";  //给s1属性赋值，通过.访问结构体变量中的属性s1.age = 18;s1.score = 100;cout << "姓名：" << s1.name << "  年龄：" << s1.age << endl;struct student s2 = { "李四",18,100 };cout << "姓名：" << s2.name << "  年龄：" << s2.age << endl;system("pause");return 0;
}

二、结构体数组

1、定义结构体数组

（1）结构体数组的每个元素都是一个结构体类型的数据，它们都分别包括各个成员项。

（2）定义结构体数组的两种形式：

struct <结构体名>

{

        <结构体成员列表>

}<数组名>[<数组长度>];

<结构体名> <数组名>[<数组长度>];

（3）对结构体数组初始化的形式与对普通数组初始化的形式类似，只是每个元素都是结构体常量，用花括号括起，花括号内的是赋给结构体元素各成员的值。

2、举例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//结构体定义
struct student
{//成员列表string name;int age;int score;   
};  int main() {//结构体数组struct student arr[3]={{"张三",19,90},{"李四", 18, 100},{"王五",20,80}};arr[2].age = 21;   //可以修改数组里某个结构体元素的某个成员for (int i = 0; i < 3; i++){cout << "姓名： " << arr[i].name << "  年龄： "<< arr[i].age << endl;}system("pause");return 0;
}

三、结构体指针

1、指向结构体变量的指针

（1）指针变量的基类型必须与结构体变量的类型相同。

（2）利用操作符“->”可以通过结构体指针访问结构体属性（也可以将结构体指针解引用，再用操作符“.”一样可以访问结构体属性）。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//结构体定义
struct student
{string name;int age;int score;
};int main() {struct student stu = { "张三",19,90 };//int * p = &s ;  struct student *p = &stu;    //struct关键字可以省略cout << "姓名： " << p->name << "  年龄： "<< p->age << endl;           //通过指针访问结构体变量中的数据cout << "姓名： " << (*p).name << "  年龄： "<< (*p).age << endl;system("pause");return 0;
}

2、指向结构体数组的指针

（1）指针变量的基类型必须与结构体变量的类型相同。

（2）可以用指针变量指向结构体数组的元素，和普通数组一样，只是指向结构体数组元素的指针还可以访问结构体元素的成员。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//结构体定义
struct student
{string name;int age;int score;
};int main() {struct student stu[2] = { { "张三",19,90 }, { "张四",14,50 } };//int * p = &s ;  struct student *p = stu;  //指针指向数组首元素cout << "姓名： " << p->name << "  年龄： "<< p->age << endl;p++;  //指针指向下一个元素cout << "姓名： " << (*p).name << "  年龄： "<< (*p).age << endl;system("pause");return 0;
}

四、结构体嵌套结构体

1、概述

（1）结构体中的成员可以是另一个结构体，在结构体中可以定义另一个结构体作为成员。

（2）需要注意的是，结构体中的成员类型不可以是结构体的本身类型，不过可以是结构体本身类型的指针。

2、举例

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//学生结构体定义
struct student
{string name;int age;int score;   
};  
//老师结构体定义
struct teacher
{int id;string name;int age;struct student stu;    //老师带的学生
};int main() {//创建老师teacher t;t.id = 10000;t.name = "老王";t.age = 50;t.stu = { "张三",30,60 };t.stu.age = 60;cout << "老师姓名：" << t.name << "  老师编号：" << t.id << "  老师辅导的学生的姓名："<< t.stu.name << endl;system("pause");return 0;
}

五、结构体做函数参数

将结构体作为参数向函数中传递，其中传递方式有值传递和地址传递两种，如果不想修改主函数中的数据就用值传递，反之用地址传递。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//学生结构体定义
struct student
{string name;int age;int score;   
};  
//值传递
void printstudent1(student stu)
{cout << "子函数（值传递）中打印年龄：" << stu.age << endl;
}
//地址传递
void printstudent2(student *p)
{cout << "子函数（地址传递）中打印年龄：" << p->age << endl;
}int main() {struct student s;s.name = "张三";s.age = 20;s.score = 85;cout << "main函数中打印年龄：" << s.age << endl;printstudent1(s);printstudent2(&s);system("pause");return 0;
}

六、结构体中const使用场景

const修饰函数参数，当参数使用地址传递时可以防止子函数对实参进行修改。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>//学生结构体定义
struct student
{string name;int age;int score;   
};  //地址传递可以减少内存空间，不会复制新的“副本”出来
void printstudent(const student *p)
{//p->age = 150;  不能修改结构体的值了，否则会报错cout << "子函数（地址传递）中打印年龄：" << p->age << endl;
}int main() {struct student s;s.name = "张三";s.age = 20;s.score = 85;printstudent(&s);cout << "main中张三的年龄为" << s.age << endl;system("pause");return 0;
}

七、案例

1、案例1

（1）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。

（2）源码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>/*
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
*/struct student
{string name;int score;
};
struct teacher
{string name;struct student stu[5];
};
void allocapespace(struct teacher t[],int lens,int lent)
{string numberT = "ABC";string numberS = "12345";for (int i = 0; i < lent; i++){t[i].name = "Teacher_";t[i].name = t[i].name + numberT[i];for (int j = 0; j < lens; j++){t[i].stu[j].name = "Student_";t[i].stu[j].name = t[i].stu[j].name + numberS[j];t[i].stu[j].score = 60 + j * 6;    //随便赋分}}
}int main() {teacher t[3] ;int lens = sizeof(t[0].stu) / sizeof(t[0].stu[0]);int lent = sizeof(t) / sizeof(t[0]);{allocapespace(t, lens ,lent);}for (int i = 0; i < lent; i++){cout << t[i].name << "带的学生：" << endl;for (int j = 0; j < lens; j++){cout << t[i].stu[j].name << "分数：" << t[i].stu[j].score << endl;}}system("pause");return 0;
}

2、案例2

（1）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"}。

（2）源码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>/*
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"}
*/struct hero
{string name;int age;string sex;
};int main() {hero h[5] = { {"刘备",23,"男"},{"关羽",22,"男"}, {"张飞",20,"男"}, {"赵云",21,"男"}, {"貂蝉",19,"女"} };int len = sizeof(h) / sizeof(h[0]);struct hero temp;for (int i = 0; i < len - 1; i++){for (int j = 0; j < len - i - 1; j++){if (h[j].age > h[j + 1].age){temp = h[j];h[j] = h[j + 1];h[j + 1] = temp;}}}for (int i = 0; i < len ; i++){cout << h[i].name << ": 年龄--" << h[i].age << "岁  性别--" << h[i].sex << endl;}system("pause");return 0;
}

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