文章目录

• 1 结构体的基本概念
• 2 结构体定义和使用
• • 2.1 定义结构体
  • 2.2 创建结构体变量
• 3 结构体数组
• 4 结构体指针
• 5 结构体嵌套结构体
• 6 结构体作为函数参数
• 7 结构体中const的使用场景
• 8 结构体案例练习

1 结构体的基本概念

结构体是用户自定义的数据类型（内置数据类型的集合），可存储不同的数据类型。

2 结构体定义和使用

2.1 定义结构体

语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 };
例：struct Person { string name, int age};

2.2 创建结构体变量

创建结构体变量的3种方式：
（1）struct 结构体名 结构体变量名;
先创建结构体变量，再对结构体成员进行赋值（使用.访问结构体变量的属性，即结构体成员）。
例：

struct Person p;
p.name = "Tom";
p.age = 16;

（2）struct 结构体名 结构体变量名 = { 成员1初始值 ， 成员2初始值...};
创建结构体变量时进行初始化。
例：

struct Person p = { "Tom", 16};

（3）定义结构体时即创建变量。

struct Person {  
	string name, 
	int age
} person;

注1：C++中，定义结构体时，struct关键字不可省略；创建结构体变量时，struct关键字可省略。
注2：结构体变量使用操作符.访问结构体成员/属性，即结构体变量x.成员a。

示例：

//结构体定义

struct Person { 
	string name;
	int age;
} p1;	//结构体变量创建方式1

int main() { 
	
	//结构体变量创建方式2
	struct Person p2;
	p2.name = "Tom";
	p2.age = 16;

	//结构体变量创建方式3
	struct Person p3 = { "Jerry", 18};

	cout << p2.name << "\t" << p2.age << endl;
	cout << p3.name << "\t" << p3.age << endl;

	return 0;
}

3 结构体数组

作用：将自定义的结构体变量存储至数组中，即结构体变量的数组，方便进行维护。
语法：struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {...} , {...} , ... , {...} }

注1：对比基本数据类型的变量和数组：
基本数据类型变量：int var;
基本数据类型数组：int var[5];
结构体变量：struct Person person;
结构体数组：struct Person persons[5];

注2：定义结构体数组时，struct关键字可省略。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>


struct Person { 
	string name;
	int age;
};

int main() { 
	
	//1.定义时结构体数组时初始化（可省略struct关键字）
	Person persons[3] = {  { "Tom", 12}, { "Jerry" , 13} };
	//2.修改结构体数组元素
	persons[2].name = "Lucy";
	persons[2].age = 16;

	
	for (int i = 0; i < sizeof(persons) / sizeof(persons[0]); i++) { 
		cout << "姓名：" << persons[i].name << "，年龄：" << persons[i].age << endl;
	}

	return 0;
}

4 结构体指针

作用：利用结构体指针访问或操作结构体成员。

注1：对比基本数据类型的指针：
基本数据类型指针：int *p = &var;
结构体指针：struct Person *p = &person; //结构体指针类型需与结构体类型相匹配

注2：结构体指针使用操作符->访问结构体成员/属性，即结构体指针p -> 成员a。
注3：定义结构体指针时，struct关键字可省略。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>


struct Person { 
	string name;
	int age;
};

int main() { 
	//1.创建结构体变量
	Person person = { "Tom", 12};
	//2.创建指向结构体变量的结构体指针（struct关键字可省略）
	Person *p = &person;

	//使用结构体变量访问成员
	cout << "姓名：" << person.name << "，年龄：" << person.age<< endl;
	//使用结构体指针访问成员
	cout << "姓名：" << p->name << "，年龄：" << p->age << endl;

	return 0;
}

5 结构体嵌套结构体

作用： 结构体中可定义其它结构体作为成员，用于解决实际问题。

注：作为结构体成员（被包含）的结构体需预先定义，否则编译器报错：结构体A使用未定义的struct “B”。

示例：每门课程对应一个老师，课程的结构体成员记录老师结构体。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>


struct teacher { 
	string name;
	int age;
};

struct course { 
	string courseName;
	struct teacher t;
};

int main() { 
	course c;
	c.courseName = "C++";
	c.t.name = "老王";
	c.t.age = 16;

	cout << "课程名：" << c.courseName << "，授课老师：" << c.t.name << "，年龄：" << c.t.age << endl;

	return 0;
}

6 结构体作为函数参数

作用：将结构体作为函数的参数进行传递。

传递方式有2种：
（1）值传递：函数参数使用结构体变量接收值（结构体变量）。
（2）地址传递：函数参数使用结构体指针接收地址（结构体变量的地址）。

注1：若不希望修改实参，则使用值传递（函数形参使用结构体类型接收结构体变量的实参）。形参的改变不影响实参。
注2：若希望修改实参，则使用地址传递（函数形参使用结构体指针接收结构体变量地址的实参）。形参的改变会影响实参。

示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct Person { 
	string name;
	int age;
};


void func_value(struct Person person) { 
	person.name = "Jerry";
	person.age = 15;
	cout << "结构体变量作为函数参数传递：" << person.name << "\t" << person.age << endl;
}


void func_address(struct Person *p) { 
	p->name = "Lucy";
	p->age = 20;
	cout << "结构体指针作为函数参数传递：" << p->name << "\t" << p->age << endl;
}

int main(){ 
	struct Person person = {  "Tom", 10 };
	
	
	func_value(person);		//Jerry 15
	cout << "main函数中的结果：" << person.name << "\t" << person.age << endl;	//Tom 10

	
	func_address(&person);	//Lucy 20
	cout << "main函数中的结果：" << person.name << "\t" << person.age << endl;	//Lucy 20

	return 0;
}

7 结构体中const的使用场景

作用：使用const可避免数据被修改的误操作（不可写）。
场景：值传递过程有更大的内存开销，会拷贝新的副本（结构体成员越多，内存占用越大）。地址传递过程（形参改为指针）可减少内存空间占用，不会拷贝新的副本且指针类型仅占用4字节；为避免数据被修改等误操作，可使用const关键字将函数形参的指针限定为常量指针，无法进行解引用赋值操作（限定为只读不可写状态）。

注1：对函数参数的结构体指针使用const关键字修饰后，无法通过结构体指针使用操作符->修改结构体成员的值（可读不可写），否则编译器报错：表达式必须是可修改的左值。
注2：const关键字的作用：限定为只读状态，防止修改操作（不可写）。

示例：

struct Person { 
	string name;
	int age;
};


void func_address(const struct Person* p) { 
	//使用const关键字修饰结构体指针后，不能通过结构体指针修改结构体成员的值
	//p->age = 20; 
	cout << "结构体指针作为函数参数传递：" << p->name << "\t" << p->age << endl;
}

int main() { 
	struct Person person = {  "Tom", 10 };
	
	
	func_address(&person);	//Tom 10
	cout << "main函数中的结果：" << person.name << "\t" << person.age << endl;	//Tom 10

	return 0;
}

8 结构体案例练习

练习：设计学生结构体，包含姓名与成绩，创建结构体数组存储若干名学生；使用冒泡排序实现结构体数组中学生成绩的降序排序。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct Student { 
	string name;
	int score;
};


void bubbleSort(struct Student students[], int length) { 
	for (int i = 0; i < length - 1; i++) { 
		for (int j = 0; j < length - i - 1; j++) { 
			if(students[j].score < students[j + 1].score){ 	//降序排序
				struct Student temp = students[j];
				students[j] = students[j + 1];
				students[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

int main() { 
	//创建学生结构体数组
	struct Student stus[3] = { 
		{ "张三" , 89},
		{ "李四" , 68},
		{ "王五" , 95}
	};
	int len = sizeof(stus) / sizeof(stus[0]);

	//冒泡排序：实现成绩降序排序
	bubbleSort(stus, len);

	for (int i = 0; i < len; i++) { 
		cout << "姓名：" << stus[i].name << "，成绩：" << stus[i].score << endl;
	}

	return 0;
}