[C++知识库]C++之struct

一、概念

结构体(struct)是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合，也叫结构。它就将不同类型的数据存放在一起，作为一个整体进行处理。

结构体在函数中的作用不是简便，其最主要的作用就是封装。封装的好处就是可以再次利用。让使用者不必关心这个是什么，只要根据定义使用就可以了。

结构体的大小不是结构体元素单纯相加就行的，因为我们现在主流的计算机使用的都是32Bit字长的CPU，对这类型的CPU取4个字节的数要比取一个字节要高效，也更方便。所以在结构体中每个成员的首地址都是4的整数倍的话，取数据元素时就会相对更高效，这就是内存对齐的由来。每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令#pragmapack(n)，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。

二、规则

1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragmapack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。

2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragmapack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

3、结合1、2可推断：当#pragmapack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。

三、结构体的定义和使用

语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 }；

• struct 结构体名 变量名
• struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值…}
• 定义结构体时创建变量

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
 
//结构体变量创建方式3：定义结构体时顺便创建变量
struct student
{
     //成员列表
     string name;
     int age;
     int score;   
}stu3;
 
 
int main(){
   
    //结构体变量创建方式1： struct 结构体名 变量名
    struct student stu1;
 
    stu1.name = "七喜";
    stu1.age = 20;
    stu1.score = 95;
    cout<<"姓名："<<stu1.name <<" 年龄："<<stu1.age <<" 分数："<<stu1.score <<endl;
 
 
    //创建结构体变量方式2：struct 结构体名 变量名 = { 成员1值 ， 成员2值…}
    struct student stu2 = {"可乐",19,100};
    cout<< "姓名："<< stu2.name <<" 年龄："<<stu2.age<<" 分数："<<stu2.score<< endl;
 
 
    //结构体变量创建方式3：
    stu3.name = "雪碧";
    stu3.age  = 20;
    stu3.score = 90;
    cout<<"姓名："<<stu3.name <<" 年龄："<<stu3.age<<" 分数："<<stu3.score<< endl;
 
    return 0;
}

四、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 <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
 
//结构体变量创建方式3：定义结构体时顺便创建变量
struct student
{
     //成员列表
     string name;
     int age;
     int score;   
};

int main(){
   //结构体数组
   struct student stus[3] = {{"康师傅",20,95},{"百事",19,100},{"农夫山泉",20,90}};
   for(int i=0; i < 3; i++){
      cout<<"姓名："<<stus[i].name <<" 年龄："<<stus[i].age<<" 分数："<<stus[i].score<< endl;
   }
 
    return 0;
}

五、结构体指针

. 和-> 区别：

. 来访问结构体成员/属性

-> 来访问其指向的结构体成员/属性

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
 
//结构体变量创建方式3：定义结构体时顺便创建变量
struct student
{
     //成员列表
     string name;
     int age;
     int score;   
};
 
 
int main(){
   
    //结构体变量创建方式1： struct 结构体名 变量名
    struct student stu1;
 
    stu1.name = "七喜";
    stu1.age = 20;
    stu1.score = 95;
    cout<<"姓名："<<stu1.name <<" 年龄："<<stu1.age <<" 分数："<<stu1.score <<endl;


   //结构体指针
   struct student *p = &stu1;
   cout<<"姓名："<<(*p).name <<" 年龄："<<(*p).age<<" 分数："<<(*p).score<< endl;
   cout<<"姓名："<< p->name <<" 年龄："<< p->age<<" 分数："<< p->score<< endl;

 
    return 0;
}

六、结构体嵌套

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
 
//结构体变量创建方式3：定义结构体时顺便创建变量
struct student
{
     //成员列表
     string name;
     int age;
     int score;   
};


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(){

   //结构体嵌套
   struct teacher t1;
    t1.id = 10000;
    t1.name = "老王";
    t1.age = 40;
 
    t1.stu.name = "张三";
    t1.stu.age = 18;
    t1.stu.score = 100;
 
    cout << " 教师 职工编号： " << t1.id << 
            " 姓名： " << t1.name << 
            " 年龄： " << t1.age << endl;
    
    cout << " 辅导学员 姓名： " << t1.stu.name << 
            " 年龄：" << t1.stu.age << 
            " 考试分数： " << t1.stu.score << endl;


 
    return 0;
}

七、结构体做函数参数

传递方式包括：值传递、地址传递

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
 
//结构体变量创建方式3：定义结构体时顺便创建变量
struct student
{
     //成员列表
     string name;
     int age;
     int score;   
};

//值传递
void printStudent1(student stu){
    stu.age = 28;
    cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << 
    " 年龄： " << stu.age  << 
    " 分数：" << stu.score << endl;

}


//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;
}

 
 
int main(){
   
    //结构体做函数参数
    struct student stu1;
    stu1.name = "七喜";
    stu1.age = 20;
    stu1.score = 95;
    cout<<"姓名："<<stu1.name <<" 年龄："<<stu1.age <<" 分数："<<stu1.score <<endl

    
    printStudent1(stu1);
    printStudent2(&stu1);

    return 0;
}