C++ Структура (struct)

Определение структуры

В C++ инструкция struct используется для определения структуры.

Структура — это определяемый пользователем тип данных, используемый для объединения данных различных типов. Подобно классам, структуры позволяют определять переменные-члены и функции-члены.

Чтобы определить структуру, необходимо использоватьstruct-инструкцию. Инструкция struct определяет новый тип данных, содержащий несколько членов; формат инструкции struct следующий:

type_name— это имя типа структуры,member_type1 member_name1— это стандартное определение переменной, напримерint i;илиfloat f;или другие допустимые определения переменных. В конце определения структуры, перед последней точкой с запятой, можно указать одну или несколько переменных структуры; это необязательно. Далее объявляется тип структурыBooks, переменная —book：

Преимущества структур:

• Простая инкапсуляция данных: подходит для инкапсуляции простых данных нескольких типов, обычно используется для хранения данных.
• Легковесность: по сравнению сclass, синтаксис структуры более лаконичен и подходит для небольших объектов данных.
• Поддержка объектно-ориентированного программирования: поддерживает конструкторы, функции-члены и управление доступом, позволяя реализовать объектно-ориентированный дизайн.

Доступ к членам структуры

Чтобы получить доступ к членам структуры, мы используемоператор доступа к членам (.). Оператор доступа к членам — это точка между именем переменной структуры и членом структуры, к которому мы хотим получить доступ.

Следующий пример демонстрирует использование структур:

Пример определяет тип структуры Books и две её переменные Book1 и Book2. Когда приведённый выше код компилируется и выполняется, он выдаёт следующие результаты:

第一本书标题 : C++ 教程
第一本书作者 : Example
第一本书类目 : 编程语言
第一本书 ID : 12345
第二本书标题 : CSS 教程
第二本书作者 : Example
第二本书类目 : 前端技术
第二本书 ID : 12346

Структуры как параметры функций

Вы можете передать структуру в качестве параметра функции так же, как переменные или указатели других типов. Вы можете использовать способ из приведённого выше примера для доступа к переменным структуры:

Когда приведенный выше код скомпилирован и выполнен, он выдает следующие результаты:

书标题 : C++ 教程
书作者 : Example
书类目 : 编程语言
书 ID : 12345
书标题 : CSS 教程
书作者 : Example
书类目 : 前端技术
书 ID : 12346

Подробное введение в различные части структуры

• ключевое слово struct:используется для определения структуры; оно сообщает компилятору, что далее следует пользовательский тип.

• Переменные-члены:Переменные-члены — это элементы данных, определённые в структуре; они могут быть любого базового типа или других пользовательских типов. В struct эти члены по умолчанию являются public и доступны напрямую.

• Функции-члены:Структуры также могут содержать функции-члены, что делает их функционально похожими на классы. Функции-члены могут работать с переменными-членами структуры, обеспечивая инкапсуляцию и манипулирование данными.

• Права доступа:Как и в случае с class, в struct можно использовать public, private и protected для определения прав доступа к членам. В struct все члены по умолчанию public, а в class — private.

Указатель на структуру

Вы можете определять указатели на структуры так же, как и указатели на переменные других типов, как показано ниже:

struct Books *struct_pointer;

Приведённый выше код определяет указатель struct_pointer на структуру Books.

Теперь вы можете сохранить адрес переменной структуры в переменной-указателе, определённой выше. Чтобы найти адрес переменной структуры, поставьте&оператор перед именем структуры, как показано ниже:

struct_pointer = &Book1;

Приведённый выше код присваивает адрес переменной структуры Book1 переменной struct_pointer.

Чтобы получить доступ к членам структуры с помощью указателя на эту структуру, необходимо использовать->оператор, как показано ниже:

struct_pointer->title;

Приведённый выше код обращается к члену title структуры Book1 через struct_pointer.

Давайте используем указатель на структуру, чтобы переписать приведённый выше пример, это поможет вам понять концепцию указателей на структуры:

Описание:

• Определение структуры：BooksОпределение структуры такое же, как и раньше, и содержитtitle、author、subjectиbook_idчетыре переменные-члена, а также конструктор для инициализации этих членов.

• printBookInfoФункция: Теперь эта функция принимает указатель наBooksУказатель на структуруconst Books* book. Внутри функции мы используем->оператор для доступа к переменной-члену, на которую указывает указатель на структуру.

• mainФункция：

  • Создано дваBooksобъекта типаBook1иBook2。

  • Использование&оператор для получения адресов двух объектов и присваивания их указателямptrBook1иptrBook2。

  • ВызовprintBookInfoПри передаче в функцию передаётся указатель наBooksУказатель на объект.

Когда приведенный выше код скомпилирован и выполнен, он выдает следующие результаты:

书籍标题: C++ 教程
书籍作者: Example
书籍类目: 编程语言
书籍 ID: 12345
书籍标题: CSS 教程
书籍作者: Example
书籍类目: 前端技术
书籍 ID: 12346

ключевое слово typedef

Ниже приведён более простой способ определения структуры: можно задать псевдоним для созданного типа. Например:

typedef struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
}Books;

Теперь вы можете напрямую использоватьBooksдля определенияBooksпеременных этого типа, без необходимости использовать ключевое слово struct. Вот пример:

Books Book1, Book2;

Вы можете использовать ключевое словоtypedefдля определения типов, не являющихся структурами, как показано ниже:

typedef long int *pint32;
 
pint32 x, y, z;

x, y и z — все указатели на long int.

Различия между структурами и классами

В C++ struct и class по сути очень похожи; единственное различие — разрешение доступа по умолчанию:

• structДоступ к членам и наследование по умолчаниюpublic。
• classДоступ к членам и наследование по умолчаниюprivate。

Вы можетеstructрассматриваются как упрощённая формаclass, подходящая для простой инкапсуляции данных без слишком большого количества сложных возможностей.

Объединение структур с функциями

Вы можете инициализировать структуру через конструктор, а также передавать структуру по ссылке, чтобы избежать ненужных копирований.