C++编程学习（第30天）

C++提供了一些基本的数据类型（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，已有的数据类型不能满足使用要求。因此C和C++允许用户根据需要自己声明一些类型。此外用户可以自己声明的类型还有结构体类型，共用体类型，枚举类型，类类型等，这些统称为用户自定义类型。

结构体类型

为什么需要有结构体类型

数组是用户自己建立的数据类型，数组中的各元素是属于同一个类型的，但是在处理任务时只有数组还是不够，有时需要将不同类型的数组合成一个有机的整体，以供用户方便地使用。这些组合在一个整体中的数据是互相联系的。

一些互相独立的变量可以组织成一个组合项，在一个组合项中包含若干类型不同的数据项，称为结构体。

一个简单的结构体如下：

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
int age;			//包括一个整型变量age
float score;		//包括一个单精度型变量score
};					//最后有一个分号

struct是声明结构体类型时必须使用的关键字，它向编译系统声明，这是一种结构体类型，它包括一些不同类型的数据项。

声明一个结构体类型的一般形式为

struct 结构体类型名
{成员表}；

结构体类型名用来作结构体类型的标志。在声明一个结构体类型时必须对各成员进行类型声明，每一个成员也称为结构体中的一个域，成员表又称为域表，成员名定名规则与变量名相同。

结构体类型变量的定义方法及其初始化

前面只是指定了一种结构体类型，它相当于一个模型，但其中并无具体数据，系统对其也不分配实际内存单元。为了能在程序中使用结构体类型的数据，应当定义结构体类型的变量，并在其中存放具体的数据。

定义结构体类型变量的方法

1、先声明结构体类型再定义变量

Student stu1，stu2；

2、在声明类型的同时定义变量

struct Student
{···}stu1,stu2;

建议使用第一种，结构体成员也可以是一个结构体变量。

结构体变量的初始化

对结构体变量可以在定义时指定初始值，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。

引用结构体变量

在定义了结构体变量后，可以引用这个变量。

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，如

stu1=stu2；

赋值时，结构体变量stu2中的各个成员的值分别赋给结构体变量stu1中相应的成员。

2、可以引用一个结构体变量中的一个成员的值，如

stu1.num        //表示结构体变量stu1中的成员num的值。

引用结构体变量中成员的一般形式为：

结构体变量名.成员名

“.”是成员运算符，它在所有的运算符中优先级最高，因此可以把stu1.num作为一个整体看待。

例1：定义两个结构体变量stu1和stu2，成员包括学号、姓名、性别、出生日期和成绩。对stu2初始化，再把stu2的值赋给stu1，输出stu1的各成员。

#include <iostream>
using namespace std;

struct Date
{
	int month;
	int day;
	int year;
};

struct Student
{
	int num;
	char name[20];
	char sex;
	Date birthday;
	float score;
};

Student stu1;
Student stu2 = { 1002,"zhangsan",'B',2,15,2002,88.8 };

int main()
{
	stu1 = stu2;
	cout << "学号：" << stu1.num << endl;
	cout << "姓名：" << stu1.name << endl;
	cout << "成绩：" << stu1.sex << endl;
	cout << "出生日期：" << stu1.birthday.year << "/" << stu1.birthday.month << "/" << stu1.birthday.day << endl;
	cout << "分数：" << stu1.score << endl;
	return 0;
}

结构体数组

一个结构体变量中可以存放一组数据，如一个学生的学号、姓名、成绩等，如果有10个学生的数据需要参加运算，显然应该用数组，这就是结构体数组。

结构体数组与以前介绍过的数值型数组不同之处在于，每个数组元素都是一个结构体类型的数据，它们都分别包括各个成员项。

例2：对候选人得票的统计程序。设有三个候选人，最终只能有一个人当选为领导，今有10个人参加投票，从键盘先后输入这10个人所投候选人的名字，要求最后输出各候选人的票结果。

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

struct person
{
	string name;
	int count;
};

person leader[3] = { "zhao",0,"qian",0,"sun",0 };
int main()
{
	int i, j;
	string leader_name;
	cout << "请输入10位候选人姓名：";
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		cin >> leader_name;
		for (j = 0; j < 3; j++)
			if (leader_name == leader[j].name)
				leader[j].count++;
	}
	cout << endl;
	for (i = 0; i < 3; i++)
		cout << leader[i].name << ":" << leader[i].count << endl;
	return 0;
}

指向结构体变量的指针

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，指针变量也可以用来指向结构体数组中的元素。

1、通过指向结构体变量的指针引用结构体变量中的成员

例3：定义一个结构体变量stu，成员包括学号、姓名、性别、成绩，定义一个指针变量p指向该结构体变量stu，通过该指针变量输出各成员的值。

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

int main()
{
	struct Student
	{
		int num;
		string name;
		char sex;
		float score;
	};
	Student stu;		//定义Student类型的变量stu
	Student* p = &stu;	//定义p为指向Student类型数据的指针变量并指向stu
	stu.num = 10001;
	stu.name = "zhangsan";
	stu.sex = 'B';
	stu.score = 88.88;
	cout << stu.num << " " << stu.name << " " << stu.sex << " " << stu.score << endl;
	cout << (*p).num << "-" << (*p).name << "-" << (*p).sex << "-" << (*p).score << endl;
	return 0;
}

为了使用方便和使之直观，C和C++提供了指向结构体变量的运算符“->”，形象地表示指向关系。如p->num表示指针p当前指向的结构体变量中的成员num，和(*p).unm等价。

2、用结构体变量和指向结构体变量的指针构成链表

链表是一种常见的重要的数据结构。

链表有一个头指针变量，它存放一个地址，该地址指向一个元素。链表中的每一个元素称为结点，每个结点都应包括两个部分：第一部分为用户需要用的实际数据，第二部分为下一个结点的地址，直到最后一个元素，最后一个元素不再指向其它元素，它称为表尾，它的地址部分放一个NULL表示空地址，链表到此结束。

链表中各元素在内存中的存储单元可以是不连续的，要找某一元素，可以先找到上一个元素，根据它提供的下一个元素地址找到下一个元素。这种链表的数据结构必须利用结构体变量和指针才能实现。

可以声明一个结构体类型，包含两种成员，一种是用户需要的实际数据，另一种是用来存放下一结点地址的指针变量。

例4：建立一个链表，由3各学生数据的结点组成，输出各结点中的数据

#include <iostream>
using namespace std;

struct student
{
	int num;
	float score;
	struct student* next;
};

int main()
{
	student a, b, c, * head, * p;
	a.num = 31001; a.score = 88.8;
	b.num = 31008; b.score = 70;
	c.num = 31111; c.score = 60;
	head = &a;
	a.next = &b;
	b.next = &c;
	c.next = NULL;
	p = head;
	do
	{
		cout << p->num << " " << p->score << endl;
		p = p->next;
	} while (p != NULL);
	return 0;
}

结构体类型数据作为函数参数

将一个结构体变量中的数据传递给另一个函数，有三种方法

1、用结构体变量名作参数

2、用指向结构体变量的指针作实参，将结构体变量的地址传给形参

3、用结构体变量的引用作函数形参，它就成为实参的别名。

例5：有一个结构体变量stu，内含学生学号、姓名和三门课的成绩，要求在main函数中为各成员赋值，在另一函数print中将它们的值输出

1、用结构体变量作函数参数。

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

struct Student
{
	int num;
	string name;
	float score[3];
};

int main()
{
	void print(Student);
	Student stu;
	stu.num = 123456;
	stu.name = "zhangsan";
	stu.score[0] = 60;
	stu.score[1] = 70;
	stu.score[2] = 80;
	print(stu);
	return 0;
}

void print(Student stu)
{
	cout << stu.num << " " << stu.name << " " << stu.score[0] << " " << stu.score[1] << " " << stu.score[2] << endl;
}

2、用指向结构体变量的指针作实参

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

struct Student
{
	int num;
	string name;
	float score[3];
}stu = { 123456,"zhangsan",66,77,88 };

int main()
{
	void print(Student*);
	Student* pt = &stu;
	print(pt);
	return 0;
}

void print(Student* p)
{
	cout << p->num << " " << p->name << " " << p->score[0] << " " << p->score[1] << " " << p->score[2] << endl;
}

3、用结构体变量的引用作函数实参

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

struct Student
{
	int num;
	string name;
	float score[3];
}stu = { 12346,"zhangsan",66,77,88 };

int main()
{
	void print(Student&);
	print(stu);
	return 0;
}

void print(Student& stud)
{
	cout << stud.num << " " << stud.name << " " << stud.score[0] << " " << stud.score[1] << " " << stud.score[2] << endl;
}