C++ 结构体

8 结构体

8.1 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

8.2 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：

• struct 结构体名 变量名
• struct 结构体名 变量名 =
• 定义结构体时顺便创建变量

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 1、创建学生的数据类型  ：学生包括（姓名，年龄，分数）
// 自定义数据类型，一些类型集合组合成的一个类型
// 语法 struct 类型名称 { 成员列表 }
struct Student
{
	// 成员列表

	// 姓名
	string name;
	// 年龄
	int age;
	// 分数
	int score;

}s3; // 顺便创建一个结构体对象

// 2、通过学生类型创建具体学生



int main()
{

	// 2.1 struct Student s1
	// 创建结构体变量时，关键字struct可以省略
	Student s1;
	// 给 s1 属性赋值，通过 . 访问结构体变量中的属性
	s1.name = "张三";
	s1.age = 18;
	s1.score = 100;

	cout << "姓名：" << s1.name << " 年龄：" << s1.age << " 分数：" << s1.score << endl;


	// 2.2 struct Student s2 = { ... }
	struct Student s2 = { "李四", 19, 90 };
	cout << "姓名：" << s2.name << " 年龄：" << s2.age << " 分数：" << s2.score << endl;


	// 2.3 在定义结构体时顺便创建结构体变量
	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1：定义结构体时的关键字是struct，不可省略

总结2：创建结构体变量时，关键字struct可以省略

总结3：结构体变量利用操作符 ''.'' 访问成员

8.3 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] = { {} , {} , ... {} }

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 结构体数组

// 1、定义结构体
struct Student
{
	// 姓名
	string name;

	// 年龄
	int age;

	// 分数
	int score;
};



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
	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;
}

8.4 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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 结构体指针
struct Student
{
	// 姓名
	string name;

	// 年龄
	int age;

	// 分数
	int score;

};

int main()
{

	// 1、创建学生结构体变量
	Student s = { "张三", 18, 100 };


	// 2、通过指针指向结构体变量
	Student* p = &s;

	// 3、通过指针访问结构体变量中的数据
	// 通过结构体指针 访问结构体中的属性，需要利用 ‘ -> ’
	cout << "姓名：" << p->name << " 年龄：" << p->age << " 分数：" << p->score << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：结构体指针可以通过 -> 操作符 来访问结构体中的成员

8.5 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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义学生结构体
struct Student
{
	string name; // 学生姓名
	int age; // 年龄
	int score; // 分数
};


// 定义老师结构体
struct Tracher
{
	int id; // 教师编号
	string name; // 教师姓名
	int age; // 年龄
	struct Student stu; // 辅导的学生
};


int main()
{

	// 结构体嵌套结构体

	// 创建老师
	Tracher t;
	t.id = 10000;
	t.age = 50;
	t.name = "老王";
	t.stu.name = "小王";
	t.stu.age = 20;
	t.stu.score = 60;

	cout << "老师姓名：" << t.name << " 老师编号：" << t.id << " 老师年龄：" << t.age <<
		" 老师辅导的学生姓名：" << t.stu.name << " 学生年龄：" << t.stu.age <<
		" 学生考试分数为：" << t.stu.score << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：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

8.6 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：

• 值传递
• 地址传递

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义学生结构体
struct Student
{
	// 姓名
	string name;

	// 年龄
	int age;

	// 分数
	int score;
};

// 打印学生信息函数
// 1、值传递
void printStudent1(Student s)
{
	s.age = 100;
	cout << "子函数 姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.age << " 分数：" << s.score << endl;
}

// 2、地址传递
void printStudent2(Student* s)
{
	s->age = 200;
	cout << "子函数2中 姓名：" << s->name << " 年龄：" << s->age << " 分数：" << s->score << endl;
}

int main()
{

	// 结构体做函数参数
	// 将学生传入到一个参数中，打印学生身上的所有信息

	// 创建结构体变量
	Student s;
	s.name = "张三";
	s.age = 20;
	s.score = 85;

	// printStudent1(s);
	printStudent2(&s);
	cout << "main 函数中打印 姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.age << " 分数：" << s.score << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递

8.7 结构体中 const使用场景

作用：用const来防止误操作

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// const的使用场景

struct Student
{
	string name; // 姓名
	int age; // 年龄
	int score; // 分数
};

// 将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间，而且不会复制新的副本出来 
void printStudent(const Student* s)
{
	// s->age = 150;  // 加入 const 之后，一旦有修改的操作就会报错，可以防止我们的误操作
	cout << "姓名：" << s->name << " 年龄：" << s->age << " 得分：" << s->score << endl;
}

int main()
{
	// 创建结构体变量
	Student s = { "张三", 15, 70 };

	// 通过函数打印结构体变量信息
	printStudent(&s);

	cout << "main 中张三年龄为：" << s.age << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

8.8 结构体案例

8.8.1 案例1

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

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。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;


// 学生的结构体定义
struct Student
{
	// 姓名
	string sName;
	//分数
	int score;
};


// 老师的结构体定义
struct Teacher
{
	// 姓名
	string tName;
	// 学生数组
	Student sArray[5];
};

// 给老师和学生赋值的函数
void allocateSpace(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; // 40 ~ 100
			// cout << "随机数" << random << endl;
			tArray[i].sArray[j].score = random;
		}
	}
}

// 打印所有信息
void printInfo(Teacher tArray[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "老师姓名：" << tArray[i].tName << endl;

		for (int j = 0; j < 5; j++)
		{
			cout << "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
	Teacher tArray[3];
	// 老师数组长度
	int len = sizeof(tArray) / sizeof(tArray[0]);
	// cout << len << endl;

	// 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
	allocateSpace(tArray, len);

	// 3、打印所有老师及所带的学生信息
	printInfo(tArray, len);

	system("pause");

	return 0;
}

8.8.2 案例2

案例描述：

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。

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>
using namespace std;

// 1、设计英雄结构体
struct Hero
{
	// 姓名
	string hName;
	// 年龄
	int hAge;
	// 性别
	string hSex;
};

// 冒泡排序 实现年龄升序排列
void bubbleSort(Hero hArray[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
		{
			// 如果 j 下标的元素年龄 大于 j+1 下标的元素的年龄，交换两个元素
			if (hArray[j].hAge > hArray[j + 1].hAge)
			{
				Hero temp = hArray[j];
				hArray[j] = hArray[j + 1];
				hArray[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

// 打印排序后数组中的信息
void printHero(Hero hArray[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "姓名：" << hArray[i].hName << " 年龄：" << hArray[i].hAge << " 性别：" << hArray[i].hSex << endl;
	}
}

int main()
{
	// 2、创建数组存放 5 名英雄
	Hero hArray[5] = {
		{ "刘备",23,"男" },
		{ "关羽",22,"男" },
		{ "张飞",20,"男" },
		{ "赵云",21,"男" },
		{ "貂蝉",19,"女" }
	};
	// 数组长度
	int len = sizeof(hArray) / sizeof(hArray[0]);
	cout << "排序前打印：" << endl;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "姓名：" << hArray[i].hName << " 年龄：" << hArray[i].hAge << " 性别：" << hArray[i].hSex << endl;
	}

	// 3、对数组进行排序，按照年龄进行升序排序
	bubbleSort(hArray, len);
	cout << "排序后打印：" << endl;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "姓名：" << hArray[i].hName << " 年龄：" << hArray[i].hAge << " 性别：" << hArray[i].hSex << endl;
	}

	// 4、将排序后的结果打印输出
	// printHero(hArray, len);

	system("pause");

	return 0;
}