C++ 结构体（struct）
在C++编程语言中，结构体（struct）是一种强大的数据结构，它允许我们将不同类型的数据项组合成一个单一的类型。本文将深入探讨C++中结构体的相关知识点，并提供实际应用示例。
结构体的定义与特性
结构体是一种用户自定义的数据类型，它允许我们将多个变量组合在一起，这些变量可以是不同的数据类型。
结构体的定义通常如下所示：
struct StructName {
DataType1 member1;
DataType2 member2;
// ...
};
在C++中，结构体与类（class）非常相似，主要区别在于默认的访问权限：结构体的成员默认是public，而类的成员默认是private。
结构体的实例化与访问
结构体可以通过以下方式进行实例化：
StructName instanceName;
或者在声明时直接初始化：
StructName instanceName = {value1, value2};
访问结构体成员可以通过点（.）操作符：
instanceName.member1 = someValue;
DataType2 temp = instanceName.member2;
结构体与函数
结构体可以作为函数的参数传递，也可以作为函数的返回值。这使得结构体成为处理复杂数据的有力工具。
作为参数传递
void function(StructName param) {
// 操作param
}
作为返回值
StructName function() {
StructName result;
// 初始化result
return result;
}
结构体与数组
结构体可以作为数组的元素，这使得我们可以创建同类型数据项的集合。
StructName array[10];
指针与结构体
结构体指针允许我们访问和操作结构体变量的地址。这对于动态内存分配和复杂的数据操作非常有用。
StructName* ptr = &instanceName;
结构体的应用示例
简单的数据封装
#include <iostream>
using namespace std;
struct Point {
int x, y;
};
int main() {
Point p = {1, 2};
cout << "Point coordinates: (" << p.x << ", " << p.y << ")" << endl;
return 0;
}
复杂数据结构
#include <iostream>
using namespace std;
struct Book {
string title;
string author;
int year;
};
int main() {
Book library[3] = {
{"The Great Gatsby", "F. Scott Fitzgerald", 1925},
{"1984", "George Orwell", 1949},
{"To Kill a Mockingbird", "Harper Lee", 1960}
};
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
cout << "Title: " << library[i].title
<< ", Author: " << library[i].author
<< ", Year: " << library[i].year << endl;
}
return 0;
}
C++ Struct 的优点
代码组织性更好：C++ Struct 可以将相关的变量和函数组合在一起，提高代码的组织性和可读性。
数据封装：C++ Struct 可以将数据封装在结构体中，提高数据的安全性和可靠性。
代码复用：C++ Struct 可以定义结构体函数，提高代码的复用性。
C++ Struct 的常见应用
数据库：C++ Struct 可以用于定义数据库中的表结构和记录结构。
文件操作：C++ Struct 可以用于定义文件中的数据结构和格式。
网络通信：C++ Struct 可以用于定义网络通信中的数据包结构和格式。
游戏开发：C++ Struct 可以用于定义游戏中的角色、物品和场景结构。
C/C++中的struct
| 特性 | C语言中的struct | C++语言中的struct |
|---|---|---|
| 默认访问权限 | public（成员默认为公开） | private（成员默认为私有） |
| 包含函数/方法 | 不支持 | 支持（可以包含成员函数） |
| 继承 | 不支持 | 支持（可以继承自其他struct或class） |
| 构造函数和析构函数 | 不支持 | 支持（可以定义构造函数和析构函数） |
| 内存对齐 | 由编译器决定，不可控制 | 可以通过#pragma pack控制 |
| 匿名结构体 | 支持 | 不支持 |
| 模板 | 不支持 | 支持（可以创建模板struct） |
| 联合体和枚举 | 支持 | 支持（C++还支持enum class） |
struct和typedef struct联系与区别
struct typedef struct 定义方式 定义一个结构体 为一个结构体定义一个新的名称 使用方式 必须使用 struct 关键字来引用该结构体 可以直接使用新的名称来引用该结构体 类型名 struct XXXXXX例子 struct Person { int age; char name[20]; };typedef struct { int age; char name[20]; } Person;优点 清晰地定义了结构体的类型 使代码更简洁易读 缺点 每次引用结构体时都需要使用 struct 关键字 可能会导致类型名冲突
- struct 用于定义一个结构体。
- typedef struct 用于为一个结构体定义一个新的名称。
- struct 和 typedef struct 都可以用来定义结构体，但 typedef struct 更常用，因为它可以使代码更简洁易读。
- 当使用 struct 定义结构体时，必须使用 struct 关键字来引用该结构体，而当使用 typedef struct 定义结构体时，可以直接使用新的名称来引用该结构体。
