C++基础知识（八）

• 1. 定义与使用
• 2. 结构体数组
• 3. 结构体指针
• 4. 结构体嵌套
• 5. 结构体作函数参数
• 6. 结构体中const使用场景
• 7. 结构体使用案例

1. 定义与使用

结构体定义：
------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

结构体语法：
------struct 结构体名 {结构体成员列表}；

结构体创建变量的方式有三种：
------1、struct 结构体名 变量名
------2、struct 结构体名 变量名 = {结构体成员列表}
------3、struct 结构体名 {结构体成员列表} 变量名（定义结构体时创建变量）

注意：
结构体变量在构造完成后需要进行初始化，不然会弹出警告
创建结构体变量的时候struct关键字可以省略

• 代码演示

#include 
using namespace std;
#include int main() {// 1、结构体 结构体名 变量名；struct student{string name{}; //姓名int age{}; //年龄int score{}; //分数};struct student s1;s1.name = "小张";s1.age = 18;s1.score = 680;cout << "姓名：" << s1.name << endl << "年龄：" << s1.age << endl << "分数：" << s1.score << endl;// 2、结构体 结构体名 变量名 = {结构体成员列表}；struct student s2 = { "小刘",18,666 };cout << "姓名：" << s2.name << endl << "年龄：" << s2.age << endl << "分数：" << s2.score << endl;// 3、定义结构体时顺便创建变量；struct teacher{string name{}; //姓名int age{}; //年龄int score{}; //分数}t1;t1.name = "何";t1.age = 30;t1.score = 10;cout << "姓名：" << t1.name << endl << "年龄：" << t1.age << endl << "分数：" << t1.score << endl;system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

2. 结构体数组

将定义的结构体放入到数组中方便维护
结构体数组语法：
------struct 结构体名 数组名[数组长度] = {{}，{}，…，{}}

• 代码演示

#include 
using namespace std;
#include int main() {// 1、定义结构体struct student{string name;int age;int score;};// 2、创建结构体数组struct student arr[3] = {{"小张",18,99},{"小李",20,88},{"小王",24,100}};// 3、访问结构体数组中的元素属性arr[0].age = 33;// 4、打印结构体数组中的元素属性for (int i = 0; i < 3; i++){cout << arr[i].name << " " << arr[i].age << " " << arr[i].score << endl;}system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

3. 结构体指针

通过指针可以访问结构体中的成员
结构体指针可以通过操作符->访问结构体中的属性

• 代码演示

#include 
using namespace std;
#include // 1、定义结构体
struct student
{string name;int age;int score;
};int main() {// 2、创建结构体变量struct student stu ={"小张",18,99};// 3、创建结构体指针struct student *p = &stu;// 4、利用结构体指针访问结构体中的属性p->name = "老张";cout << "姓名： " << p->name << "年龄： " << p->age << "分数： " << p->score << endl;system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

4. 结构体嵌套

结构体中嵌套结构体：
------在一个结构体中的成员可以是另外一个结构体

• 代码演示

一个老师辅导一个学生，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体

#include 
using namespace std;
#include 
// 定义学生结构体
struct student 
{string name;int age;int score;
};
// 定义老师结构体
struct teacher 
{int id;string name;int age;struct student stu; // 学生结构体变量已经在此创建了
};int main() {//创建老师结构体变量struct teacher teach;teach.id = 10000;teach.name = "老王";teach.age = 30;teach.stu.name = "小王";teach.stu.age = 18;teach.stu.score = 100;cout << "老师id： " << teach.id << "姓名： " << teach.name << "年龄： " << teach.age << endl;cout << "学生姓名：" << teach.stu.name << "年龄： " << teach.stu.age << "分数： " << teach.stu.score << endl;system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

5. 结构体作函数参数

结构体可以作为函数的参数，来实现数据的传递
传递方式有两种：
------1、值传递
------2、地址传递
注意：
------若不想修改主函数中的数据，则用值传递，反之使用地址传递。

• 代码演示

#include 
using namespace std;
#include // 定义结构体
struct student
{string name;int age;int score;
};// 1、值传递函数
void printStudent1(struct student stu)
{stu.age = 100;cout << "姓名：" << stu.name << " 年龄：" << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;
}// 2、地址传递函数
void printStudent2(struct student * stu)
{stu->age = 200;cout << "姓名：" << stu->name << " 年龄：" << stu->age << " 分数：" << stu->score << endl;
}int main() {// 创建结构体变量struct student stu = {"小张",18,100};// 1、值传递printStudent1(stu);cout << "姓名：" << stu.name << " 年龄：" << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;// 2、地址传递printStudent2(&stu);cout << "姓名：" << stu.name << " 年龄：" << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

6. 结构体中const使用场景

在定义函数的时候，函数参数的传递方式为值传递时会占用更多的内存，而地址传递只会占用4-8个字节，因此，在数据量较大的情况下通常会采用地址传递的方式。但是地址传递会带来的一个问题就是会修饰实参，从而改变主函数中的数据。针对这个问题，可以用const这个关键字来解决，为了防止地址传递修饰实参，在指针前面加上一个const关键字(得到常量指针，只能修改指针的指向，但是不能修改指针指向内存的值)就可以了。

• 代码演示

#include 
using namespace std;
#include // 定义结构体
struct student
{string name;int age;int score;
};// 定义一个打印函数
// 为了防止地址传递会修饰实参，在指针前面加上一个const关键字
void printstudent(const struct student *stu)
{// stu->age = 99; //常量指针只能改变指针的指向，但是不能改变指针指向内存的值cout << " 姓名： " << stu->name << " 年龄： " << stu->age << " 分数： " << stu->score << endl;
}int main() {// 创建结构体变量struct student stu = {"老朱", 20, 100};// 调用一个函数来打印结构体中所包含的数据// 值传递方式会占用更多的内存，而地址传递就占用4或8个字节，因此，在数据量较大的情况下会选择用地址传递printstudent(&stu);// 打印一下年龄cout << " 年龄： " << stu.age << endl;system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

7. 结构体使用案例

1. 案例一

• 案例描述

做毕业设计时，每名老师可以带5位学生，总共有三名老师，要求如下：老师的结构体中包含老师的姓名以及5名学生的结构体数组； 学生结构体中有学生的姓名，分数； 创建一个数组存放三名老师；通过函数给每名老师和学生的成员属性进行赋值；最终打印出老师所带的数据，以及老师所带学生的所有数据。

• 思路分析

1、创建老师、学生结构体数组；
2、定义给老师、学生结构体成员赋值的赋值函数allocateSpace(struct teacher teach_arr[], int len);
3、定义老师、学生结构体成员值的打印函数printInfo(struct teacher teach_arr[], int len);
4、依次调用赋值函数、打印函数实现案例所要求的功能；

• 代码实现

#include 
using namespace std;
#include 
#include // 定义学生结构体
struct student
{string s_name{}; //姓名int s_score{}; //分数
};// 定义教师结构体
struct teacher
{string t_name{}; //姓名struct student stu_arr[5]; //创建学生结构体数组
};// 创建赋值函数
void allocateSpace(struct teacher teach_arr[], int len)
{string name_number = "ABCDE";for (int i = 0; i < len; i++){// 给老师中的老师姓名属性赋值teach_arr[i].t_name = "teacher_";teach_arr[i].t_name += name_number[i]; //字符串的拼接// 给老师中的学生的属性进行赋值for (int j = 0; j < 5; j++){// 给学生中的姓名属性赋值teach_arr[i].stu_arr[j].s_name = "student_";teach_arr[i].stu_arr[j].s_name += name_number[j];// 给学生中的分数属性赋值// 设定一个随机数来给学生的分数赋值int random = rand() % 61 + 40; // 40~100之间的一个随机数teach_arr[i].stu_arr[j].s_score = random;}}
}//创建打印函数
void printInfo(struct teacher teach_arr[], int len)
{for (int i = 0; i < len; i++){// 打印老师的属性cout << "老师的姓名：" << teach_arr[i].t_name << endl;// 打印学生的属性for (int j = 0; j < 5; j++){cout << "\t学生的姓名：" << teach_arr[i].stu_arr[j].s_name << "\t学生的分数：" << teach_arr[i].stu_arr[j].s_score << endl;}}
}int main() {// 创建一个随机数种子srand((unsigned int)time(NULL));// 1、创建3名老师的结构体数组struct teacher teach_arr[3];int len = sizeof(teach_arr) / sizeof(teach_arr[0]); //教师数组长度// 2、调用赋值函数给老师和学生赋值allocateSpace(teach_arr , len);// 3、调用打印函数打印结构体中的数据printInfo(teach_arr, len);system("pause");return 0;
}

• 输出结果
  

2. 案例二

• 案例描述

设计一个英雄的结构体，包括成员的姓名，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列，最终打印排序后的结果。 五名英雄的属性如下：
{“刘备”, 23, “男”},
{“关羽”, 22, “男”},
{“张飞”, 20, “男”},
{“赵云”, 21, “男”},
{“貂蝉”, 19, “女”}

• 思路分析

1、定义一个英雄结构体，创建一个存放5名英雄信息的结构体数组；
2、定义一个冒泡排序函数bubbleSort(struct hero h_arr[], int len);
3、定义英雄结构体中属性的打印函数printStruct(struct hero h_arr[], int len);
4、依次调用冒泡排序函数、打印函数实现案例所要求的功能；

• 代码实现

#include 
using namespace std;
#include // 定义英雄结构体
struct hero
{string name;int age;string gender;
};// 创建升序排列函数
void bubbleSort(struct hero h_arr[], int len)
{for (int i = 0; i < len - 1; i++){for (int j = 0; j < len - i - 1; j++){if (h_arr[j].age > h_arr[j + 1].age){//此处交换的应该是每一个英雄的位置，而不是每个英雄的年龄进行交换。struct hero temp = h_arr[j];h_arr[j] = h_arr[j + 1];h_arr[j + 1] = temp;}}}
}// 创建打印函数
void printStruct(struct hero h_arr[], int len)
{for (int i = 0; i < len; i++){cout << "英雄名字：" << h_arr[i].name << "\t年龄：" << h_arr[i].age << "\t性别：" << h_arr[i].gender << endl;}
}int main() {// 1、创建英雄结构体数组struct hero h_arr[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_arr) / sizeof(h_arr[0]);// 2、调用排序函数对英雄进行升序排列bubbleSort(h_arr, len);// 3、调用打印函数printStruct(h_arr,len);system("pause");return 0;
}

• 输出结果