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C++结构体教程

结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，它允许你将不同类型的数据组合在一起，形成一个新的复合数据类型。就像是一个“数据包裹”，里面可以装各种不同类型的“小数据”。

例如，如果你想描述一个学生的信息，学生有姓名（string类型）、年龄（int类型）和成绩（float类型），就可以用结构体把这些信息组合在一起，方便管理和使用。

基本语法
- 定义结构体的基本语法如下：
```
struct 结构体名 {
   数据类型 成员变量1;
   数据类型 成员变量2;
   // 可以有更多成员变量...
};
```
- 例如，定义一个表示学生信息的结构体：
```
struct Student {
   std::string name;
   int age;
   float score;
};
```
- 这里定义了一个名为Student的结构体，它有三个成员变量：name（姓名）、age（年龄）和score（成绩）。

声明变量
- 声明结构体变量的方式和声明其他基本数据类型的变量类似。有两种常见的方式：
- 方式一：先定义结构体，再声明变量
  - 例如，在定义了Student结构体后，可以这样声明变量：
```
Student student1;
```
  - 这里声明了一个Student类型的变量student1，此时这个变量包含了name、age和score这三个成员变量，不过它们还没有被初始化，有默认的值（对于string类型是空字符串，int类型是0，float类型是0.0）。
- 方式二：在定义结构体的同时声明变量
  - 可以这样写：
```
struct Point {
   int x;
   int y;
} point1, point2;
```
  - 这里定义了一个名为Point的结构体，同时声明了两个Point类型的变量point1和point2。
访问成员变量
- 可以使用“.”（点运算符）来访问结构体变量的成员变量。例如，对于前面声明的student1变量：
```
student1.name = "Tom";
student1.age = 18;
student1.score = 90.5;
```
- 这样就分别给student1的name、age和score成员变量赋值了。也可以通过成员变量获取其值，例如：
```
std::cout << "学生姓名：" << student1.name << ", 年龄：" << student1.age << ", 成绩：" << student1.score << std::endl;
```

定义和初始化
- 可以定义一个结构体数组，就像定义普通数据类型的数组一样。例如，定义一个包含3个Student结构体的数组：
```
Student students[3];
```
- 也可以在定义时进行初始化，例如：
```
Student students[3] = {
   {"Alice", 17, 85.0},
   {"Bob", 18, 90.0},
   {"Charlie", 19, 88.0}
};
```
- 这里初始化了一个Student结构体数组students，每个元素都是一个Student结构体，并且都有相应的初始值。
访问结构体数组元素的成员变量
- 可以通过下标访问结构体数组中的元素，然后再使用“.”运算符访问其成员变量。例如：
```
std::cout << "第二个学生的姓名：" << students[1].name << std::endl;
```
- 这会输出students数组中第二个元素（下标为1）的name成员变量的值。

传递方式
- 结构体可以作为函数的参数进行传递，有两种常见的传递方式：值传递和引用传递。
- 值传递：
  - 例如，定义一个函数来打印学生信息：
```
void printStudent(Student student) {
   std::cout << "姓名：" << student.name << ", 年龄：" << student.age << ", 成绩：" << student.score << std::endl;
}
```
  - 当调用这个函数时，会将实参的值复制一份给形参。如果结构体比较大，这种复制可能会导致效率问题。
- 引用传递：
  - 可以这样定义函数：
```
void printStudentRef(const Student& student) {
   std::cout << "姓名：" << student.name << ", 年龄：" << student.age << ", 成绩：" << student.score << std::endl;
}
```
  - 这里使用了引用（&），并且加上了const关键字，表示这个函数不会修改传入的结构体。引用传递不会进行复制，效率更高，尤其是对于大型结构体。
调用函数示例
- 假设已经有了Student结构体变量student1，调用函数的方式如下：
- 值传递调用：
```
printStudent(student1);
```
- 引用传递调用：
```
printStudentRef(student1);
```

定义和使用
- 结构体中也可以包含函数，这些函数称为成员函数。成员函数可以访问结构体的成员变量，方便对结构体进行操作。例如，给Student结构体添加一个成员函数来判断学生是否及格：
```
struct Student {
   std::string name;
   int age;
   float score;
   bool isPass() {
      return score >= 60;
   }
};
```
- 可以这样使用这个成员函数：
```
Student student2;
student2.score = 70;
if (student2.isPass()) {
   std::cout << student2.name << " 及格了。" << std::endl;
}
```

定义嵌套结构体
- 结构体可以嵌套其他结构体，用于更复杂的数据组织。例如，定义一个表示日期的结构体和一个表示人的结构体，人的信息中包含出生日期：
```
struct Date {
   int year;
   int month;
   int day;
};
struct Person {
   std::string name;
   int age;
   Date birthDate;
};
```
- 这里Person结构体嵌套了Date结构体，用于表示出生日期。
访问嵌套结构体的成员变量
- 可以通过连续使用“.”运算符来访问嵌套结构体的成员变量。例如，对于Person结构体的变量person1：
```
Person person1;
person1.birthDate.year = 2000;
person1.birthDate.month = 1;
person1.birthDate.day = 1;
```
- 这样就给person1的birthDate成员（它是一个Date结构体）中的year、month和day成员变量赋值了。

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