【C++漂流记】结构体的定义和使用、结构体数组、结构体指针、结构体做函数参数以及结构体中const的使用

我不是女神ヾ 2024-03-08 05:04 122阅读 0赞

> 结构体（struct）是C语言中一种重要的数据类型，它由一组不同类型的成员组成。结构体可以用来表示一个复杂的数据结构，比如一个学生的信息、一个员工记录或者一个矩形的尺寸等。  
> 结构体定义后，可以声明结构体变量，每个结构体变量包含结构体类型的所有成员。结构体变量中的每个成员可以是不同的数据类型，比如int、float、char等。  
> 在结构体中，每个成员有自己的名称和数据类型，描述了结构体的内存布局。访问结构体成员可以使用点运算符（.）或者箭头运算符（->）。  
> 结构体还可以嵌套，即在一个结构体中可以包含另一个结构体类型的成员。这种嵌套可以用来表示更复杂的数据结构。  
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#### 文章目录 ####

*   *  一、结构体的定义和使用
     *  二、结构体数组
     *  三、结构体指针
     *  四、结构体嵌套
     *  五、结构体做函数参数
     *  六、结构体中const的使用

### 一、结构体的定义和使用 ###

在C++中，结构体是一种用户自定义的数据类型，它可以包含不同类型的数据成员。结构体的定义和使用类似于C语言中的结构体，但是在C++中有一些额外的功能和特性。

**示例代码：**

#include <iostream>
    
    // 定义一个结构体
    struct Person {
        
        std::string name;
        int age;
        std::string address;
    };
    
    int main() {
        
        // 创建一个结构体变量并初始化
        Person person1 = {
        "Alice", 25, "123 Main St."};
    
        // 访问结构体的成员
        std::cout << "Name: " << person1.name << std::endl;
        std::cout << "Age: " << person1.age << std::endl;
        std::cout << "Address: " << person1.address << std::endl;
    
        // 修改结构体成员的值
        person1.age = 30;
        std::cout << "Updated Age: " << person1.age << std::endl;
    
        return 0;
    }

**代码解释：**

在上面的例子中，我们首先使用`struct`关键字定义了一个名为`Person`的结构体，并在其中定义了三个数据成员：`name`、`age`和`address`。接下来，在`main()`函数中，我们创建了一个名为`person1`的`Person`类型的结构体变量，并使用初始化列表对其成员进行了初始化。然后，我们使用`.`运算符来访问结构体的成员，并输出了它们的值。最后，我们修改了`person1`的`age`成员的值，并再次输出了它的新值。

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### 二、结构体数组 ###

结构体数组是一种包含多个结构体的数据结构。它可以通过定义结构体类型并使用该类型来声明和初始化数组。结构体数组通常用于存储具有相同结构的数据项。

**示例代码：**

#include <stdio.h>
    
    // 定义一个结构体类型
    struct Person {
        
        char name[50];
        int age;
    };
    
    int main() {
        
        // 声明并初始化一个结构体数组
        struct Person people[3] = {
        
            {
        "Alice", 25},
            {
        "Bob", 30},
            {
        "Charlie", 35}
        };
    
        // 访问结构体数组的成员
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
        
            printf("Person %d: %s, %d\n", i+1, people[i].name, people[i].age);
        }
    
        return 0;
    }

**代码解释：**  
在上面的代码中，我们首先定义了一个名为`Person`的结构体类型，其中包含一个字符数组`name`和一个整数`age`。然后，在`main()`函数中，我们声明并初始化了一个包含三个`Person`结构体的数组`people`。接下来，我们使用`for`循环遍历结构体数组，并使用`.`运算符访问每个结构体的成员。最后，我们输出了每个结构体的成员值。

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### 三、结构体指针 ###

结构体指针是一种指针类型，用于存储结构体变量的地址。通过结构体指针，我们可以间接地访问和修改结构体的成员。

**示例代码：**

#include <stdio.h>
    
    // 定义一个结构体类型
    struct Point {
        
        int x;
        int y;
    };
    
    int main() {
        
        // 声明一个结构体变量
        struct Point p1 = {
         10, 20 };
    
        // 声明一个指向结构体的指针
        struct Point *p2 = &p1;
    
        // 通过指针访问结构体的成员
        printf("p2->x: %d\n", p2->x);
        printf("p2->y: %d\n", p2->y);
    
        // 通过指针修改结构体的成员
        p2->x = 30;
        p2->y = 40;
        printf("p1->x: %d\n", p1.x);
        printf("p1->y: %d\n", p1.y);
    
        return 0;
    }

**代码解释：**

在上面的代码中，我们首先定义了一个名为`Point`的结构体类型，其中包含两个整数成员`x`和`y`。然后，在`main()`函数中，我们声明了一个`Point`类型的结构体变量`p1`，并初始化了它的成员。接着，我们声明了一个指向`Point`类型的指针`p2`，并将`p1`的地址赋值给它。

通过指针`p2`，我们可以使用`->`运算符来访问结构体的成员。例如，`p2->x`表示访问结构体变量`p1`的`x`成员。同时，我们也可以通过指针来修改结构体的成员，例如将`p2->x`修改为30。由于`p2`指向的是`p1`的地址，因此对`p2->x`的修改也会影响到`p1.x`的值。最后，我们输出了修改后的`p1.x`和`p1.y`的值。

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### 四、结构体嵌套 ###

结构体嵌套是指在一个结构体中嵌套另一个结构体，通常用于构建复杂的数据结构。在C语言中，可以通过定义嵌套的结构体来实现。

**示例代码：**

#include <stdio.h>
    
    // 定义一个结构体类型
    struct Person {
        
        char name[50];
        int age;
    };
    
    // 定义一个嵌套的结构体类型
    struct Student {
        
        struct Person person;  // 嵌套一个Person结构体
        int grade;
    };
    
    int main() {
        
        // 声明并初始化一个Student结构体变量
        struct Student student = {
        
            {
        "Alice", 20},
            90
        };
    
        // 访问Student结构体的成员
        printf("Name: %s\n", student.person.name);
        printf("Age: %d\n", student.person.age);
        printf("Grade: %d\n", student.grade);
    
        return 0;
    }

**代码解释：**

在上面的代码中，我们首先定义了一个名为`Person`的结构体类型，其中包含一个字符数组`name`和一个整数`age`。然后，我们定义了一个名为`Student`的嵌套结构体类型，其中包含一个`Person`类型的成员变量`person`和一个整数`grade`。在`main()`函数中，我们声明并初始化了一个`Student`类型的结构体变量`student`。通过使用点运算符，我们可以访问`student`的成员，例如`student.person.name`、`student.person.age`和`student.grade`。输出结果将显示`Alice`、`20`和`90`。

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### 五、结构体做函数参数 ###

结构体作为函数的参数可以传递结构体变量的值，以便在函数内部对该结构体变量进行操作。这样可以将数据作为整体传递，避免了传递多个单独的变量带来的麻烦。

**示例代码：**

#include <stdio.h>
    
    // 定义一个结构体类型
    struct Point {
        
        int x;
        int y;
    };
    
    // 定义一个函数，接受一个Point类型的结构体作为参数
    void printPoint(struct Point p) {
        
        printf("x: %d, y: %d\n", p.x, p.y);
    }
    
    int main() {
        
        // 声明并初始化一个Point类型的结构体变量
        struct Point p = {
         10, 20 };
    
        // 调用函数，将结构体变量作为参数传递
        printPoint(p);
    
        return 0;
    }

**代码解释：**

在上面的代码中，我们首先定义了一个名为`Point`的结构体类型，其中包含两个整数成员`x`和`y`。然后，我们定义了一个名为`printPoint`的函数，该函数接受一个`Point`类型的结构体作为参数。在`main()`函数中，我们声明并初始化了一个`Point`类型的结构体变量`p`，并将其作为参数传递给`printPoint`函数。在函数内部，我们可以使用结构体变量`p`的成员来输出结果。

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### 六、结构体中const的使用 ###

在结构体中，const关键字可以用于修饰成员变量或成员函数，用于确保它们在结构体中的值或行为保持不变。

1.  const成员变量：

struct MyStruct {
        
        const int myConstVar;
    };

在上面的代码中，`myConstVar`是一个const成员变量，它在结构体创建时被初始化，并且其值不能被修改。const成员变量的初始化应该在结构体声明的初始化列表中进行。

1.  const成员函数：

struct MyStruct {
        
        int myVar;
        void myConstFunc() const {
        
            // 这个成员函数不能修改myVar的值
        }
    };

在上面的代码中，`myConstFunc()`是一个const成员函数，它不能修改结构体的任何成员变量的值。这可以通过在函数声明的末尾添加const关键字来实现。

1.  const指针成员：

struct MyStruct {
        
        int myVar;
        const int* myConstPtr;
    };

在上面的代码中，`myConstPtr`是一个const指针成员，它指向一个const整数。通过这个指针不能修改所指向的值。如果需要修改所指向的值，需要使用非const指针或通过其他方式传递修改后的值给结构体。