结构体

  C++是C语言的继承,它既可以进行C语言的过程化程序设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计,还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。

  在C语言中,结构体是一种数据结构,是C语言中聚合数据类型的一类。结构体可以被声明为变量、指针和数组等,用以实现较复杂的数据结构。结构体同时也是一些元素的集合,这些元素称为结构体的成员,且这些成员可以为不同的类型,成员一般用名字访问。

  C++提供了许多种基本的数据类型(如int、float、double、char等)供用户使用。但是由于程序需要处理的问题往往比较复杂,而且呈多样化,已有的数据类型显得不能满足使用要求。因此C++允许用户根据需要自己声明一些类型,用户可以自己声明的类型还有结构体类型(structure)、共用体类型(union)、枚举类型(enumeration)、类类型(class )等,这些统称为用户自定义类型(user-defined type,UDT)。 

  在一个组合项中包含若干个类型不同(当然也可以相同)的数据项。C和C++允许用户自己指定这样一种数据类型,它称为结构体。它相当于其他高级语言中的记录(record)。
  例如,可以通过下面的声明来建立结构体数据类型。
struct Student      //声明一个结构体类型Student
{
int num;          //包括一个整型变量num
char name[20];         //包括一个字符数组name,可以容纳20个字符
char sex;          //包括一个字符变量sex
float score;        //包括一个单精度型变量
};              //最后有一个分号
  这样,程序设计者就声明了一个新的结构体类型Student(struct是声明结构体类型时所必须使用的 关键字,不能省略),它向编译系统声明: 这是一种结构体类型,它包括num, name, sex, score等不同类型的数据项。上面的声明中Student就是结构体类型名。大括号内是该结构体中的全部成员(member),由它们组成一个特定的结构体。在声明一个结构体类型时必须对各成员都进行 类型声明即类型名成员名;每一个成员也称为结构体中的一个域(field)。成员表列又称为域表。
  应当说明Student是一个类型名,它和系统提供的标准类型(如int、char、float、double 一样,都可以用来定义变量,只不过 结构体类型需要事先由用户自己声明而已。
  结构体相当于一个模型,其中并无具体数据,系统不为之分配实际的内存单元。只有定义了结构体变量,系统才会为之分配内存单元。
(1)先声明结构体类型再定义变量名如上面已定义了一个结构体类型Student,可以用它来定义结构体变量。如
struct Student student1, student2;

以上定义了两个结构体变量:student1和student2。它们在内存中各占29个字节:4+20+1+4=29。

  但是这里需要 注意:名义上计算大小为29,根据不同编译器,内存存储会有所不同.在存储该结构体时会按照内存对齐进行相关处理,系统默认对齐系数为4(即按int类型对齐,粗略认识可以认为每相邻两个数据成员存储是大小是4的整数倍,请参考下面对比结构体),详情请参考内存对齐,因此该结构体实际大小为:32,具体计算如下:
{
int num;//整型,4个字节
char name[20];//字符数组20个字节,4的整数倍,取20字节
char sex;//字符类型,一个字节,往下不能凑齐4个字节,因此取4个字节
float score;//4个字节
}  
故实际大小为:4+20+4+4=32
 
(2) 在声明类型的同时定义变量
struct Student   //声明一个结构体类型Student
{
int num;      //包括一个整型变量num
char name[20];        //包括一个字符数组name,可以容纳20个字符
char sex;       //包括一个字符变量sex
float score;      //包括一个单精度型变量
}student1,student2; //定义两个结构体类型Student的变量student1,student2
这种形式的定义的一般形式为
struct 结构体名
{
成员表列
}变量名列表;
(3) 直接定义结构体类型变量
其一般形式为
struct  //注意没有结构体类型名
{
成员表列
} 变量名表列;
  这种方法虽然合法,但很少使用。提倡 先定义类型后定义变量的第(1)种方法。在程序比较简单,结构体类型只在本文件中使用的情况下,也可以用第(2)种方法。 
 
关于结构体类型,有几点要说明:
(1) 不要误认为凡是结构体类型都有相同的结构。实际上,每一种结构体类型都有自己的结构,可以定义出许多种具体的结构体类型。
(2) 类型与变量是不同的概念,不要混淆。只能对结构体变量中的成员赋值,而不能对结构体类型赋值。在编译时,是不会为类型分配空间的,只为变量分配空间。
(3) 对结构体中的成员(即“域”),可以单独使用,它的作用与地位相当于普通变量。
(4) 成员也可以是一个结构体变量。
(5) 结构体中的成员名可以与程序中的 变量名相同,但二者没有关系。
 
初始化:对结构体变量可以在 定义时指定初始值
struct Student
{
int num;
char name[20];
char sex;
float score;
}student1={10001,"Zhang Xin",'M',90.5};
也可以采取声明类型与定义变量分开的形式,在 定义变量时进行初始化
student2= student1;
 
变量:
(1) 可以将一个结构体变量的值赋给另一个具有相同结构的结构体变量。
例:student1= student2;
(2) 可以引用一个结构体变量中的一个成员的值。
例:student1.num表示结构体变量student1中的成员的值。(引用结构体变量中成员的一般方式为:结构体变量名.成员名)
(3) 如果成员本身也是一个结构体类型,则要用若干个成员运算符,一级一级地找到最低一级的成员。
(4) 不能将一个结构体变量作为一个整体进行输入和输出,只能对结构体变量中的各个成员分别进行输入和输出。
(5) 对结构体变量的成员可以像普通变量一样进行各种运算(根据其类型决定可以进行的运算种类)。
  由于“.”运算符的优先级最高,student1.age++相当于(student1.age)++ 。
(6) 可以引用结构体变量成员的地址,也可以引用结构体变量的地址。
  cout<<&student1;//输出student1的首地址
  cout<<&student1.age;//输出student1.age的地址
  结构体变量的地址主要用作函数参数,将结构体变量的地址传递给形参。
 
指针:一个结构体变量的指针就是该变量所占据的内存段的起始地址。可以设一个指针变量,用来指向一个结构体变量,此时该指针变量的值是结构体变量的起始地址。
① 结构体变量.成员名。如stu.num。
② (*p).成员名。如(*p).num。
③ p->成员名。如p->num。含义是得到P指向的结构体变量的成员n的值。其中“->”称为指向运算符。
p->n++ 得到p指向的结构体变量中的成员n的值,用完该值后使它加1。
++p->n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值,并使之加1,然后再使用它。
 
  在C语言中,结构体的成员只能是数据(如上面例子中所表示的那样)。C++中结构体的成员既可以包括数据(即数据成员),又可以包括 函数(即函数成员),以适应面向对象的程序设计。

基本用在很多数据,需要一个结构体来封装这些数据。而类的话,是面向对象的思想,可以有很多接口让人调用,私有变量等外部不能调用,还有保护类型的变量。

结构体也可以被认为是一种特殊的类,它不存在任何函数,构造和析构函数也没有,而且是一个公共的的类。

结构体在默认情况下成员是公共的(public),类在默认情况下成员是私有的(private)。

C++结构体内部成员变量及成员函数默认的访问级别是public,而c++类的内部成员变量及成员函数的默认访问级别是private。

C++结构体的继承默认是public,而c++类的继承默认是private。

类要加上public变成共有的才能被访问,而结构本身就是共有的可直接访问。

C定义结构体变量时需要加struct关键字,C++中定义结构体变量时可以不加struct关键字。

转载于:https://www.cnblogs.com/ST-2017/p/11346427.html

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