Как обращаться к полям структуры. Инициализация структуры в си (c struct). Работа с массивом из структуры

Тип переменной определяет: её размер в памяти, тип данных, которые она может хранить и операции, которые можно производить с этой переменной.

Тип данных является категорией. В языке С++ программист может создать любой тип данных на основе базовых типов. Новые типы данных необходимо создавать для решения конкретных практических задач. Например: реализация работы деканата.

Успех программы часто зависит от удачного выбора способа представления данных. С помощью структур возможно моделировать сложные объекты, возникающие при решении задач. Структуры представляют средство для доступа к записям, которые содержат поля одного или нескольких типов.

Для использования структуры необходимо:
1. установить шаблон для структуры
2. объявить переменную, соответствующую этому шаблону
3. осуществить доступ к компонентам структуры.

Шаблон структуры

Шаблон - это схема, описывающая содержание структуры. Установка структурного шаблона телефонный справочник:

struct sprav {
char fio;
long num;
};

Данный шаблон описывает структуру с именем типа структуры sprav, состоящую из двух компонентов: строки fio и целой переменной num типа long. Имя типа структуры sprav необязательно и используется для ссылки на эту структуру. Компоненты структуры - данные любого типа, включая и другие структуры. Имя внутри структуры может быть таким же, как имя объекта вне структуры. Если шаблон описан внутри функции - он доступен только этой функции, если шаблон описан вне функции - он доступен любой функции программы. Установка шаблона не вызывает никаких действий в программе.

Структурные переменные

Объявление структурных переменных приводит к выделению памяти для компонент структуры, куда можно записать данные или откуда можно прочитать их. Для объявления структурных переменных имеются несколько способов.

1. Установить структурный шаблон:

struct sprav {
char fio;
long num;
};

Объявить простую переменную, массив структур, указатель на структуру: struct sprav tel1, tel2, *tel3;

2. Установить структурный шаблон с помощью макроопределения:

#define SPRAV struct sprav
SPRAV {
char fio;
long num;
};

Объявить переменные:

SPRAV sp1, sp2, *sp3;

3. Объявить переменные одновременно с установкой шаблона (если на данную структуру вы больше не ссылаетесь):

struct {
char fio;
long num;
} tel1, tel2, *tel3;

4. Ввести новый тип данных (TEL)-структура определенного вида:

typedef struct {
char fio;
long num;
} TEL;

Объявить переменные нового типа:

TEL tel1, tel2, *tel3;

Если программа достаточно объемна, представляется более удобным четвертый способ.

Инициализация структуры

Инициализировать можно только внешние или статические структуры.

static struct {
char fio;
long num;
} tel={
"Иванов Ф.А.", 456756,
"Петров В.П.", 632345
};

Доступ к компонентам структуры

Доступ к компонентам структуры продемонстрируем с помощью примеров.

/* Обращение к элементам структуры через имя переменной */
#include
#include
void main(void)
{
struct{
char fio; /* фамилия */
long num; /* телефон */
} tel1, tel2;

puts("введите фио абонента-");
gets(tel1.fio);
puts("введите его номер-");
scanf("%ld",&tel1.num);
tel2=tel1; /* нельзя так же сравнивать структуры */
puts("Введено:");
printf("Фамилия:%s номер: %ld\n",tel2.fio,tel2.num);
}

/* Динамическое выделение памяти для структуры */

#include
#include
#include
struct sprav {
char fio;
long num;
};

void main(void)
{
struct sprav *tel1, *tel2;

clrscr();
/* Выделение памяти для структуры */
tel1=(struct sprav *)malloc(sizeof(struct sprav));
tel2=(struct sprav *)malloc(sizeof(struct sprav));

gets(tel1->fio);
puts("введите его номер-");
scanf("%ld",&tel1->num);
*tel2= *tel1;
puts("Введено:");
printf("Фамилия:%s номер: %ld\n",(*tel2).fio,(*tel2).num);
}

Массив структур

/* Массив структур. Обращение к элементам структуры через */
/* имя элемента массива */
#include
#include
#include
#define SPRAV struct sprav

void main(void)
{
SPRAV{
char fio;
long num;
};

SPRAV tel; /* массив структур - 5 элементов */
char fio_tek;
int i;

clrscr();
/* ввод данных в массив структур */
for(i=0; i<5; i++)
{
puts("введите фио абонента-");
gets(tel[i].fio);
puts("введите его номер-");
scanf("%ld",&tel[i].num);
getchar();
}

gets(fio_tek);
/* поиск структуры по фамилии абонента */
for(i=0; i<5; i++)
if(!strcmp(fio_tek,tel[i].fio)) break;
if(i!=5) /* цикл закончен по break */

tel[i].num);
else /* цикл выполнился полностью */
puts("Абонент не найден");
}

/* Массив структур. Память выделяется динамически. */
/* Обращение к элементам структуры через указатель */
#include
#include
#include
#include

typedef struct{
char fio;
long num;
} TEL;

void main(void)
{
TEL *tel;
char fio_tek;
int i;

clrscr();
/* Выделение памяти для массива - 3 элемента */
tel=(TEL *)malloc(sizeof(TEL)*3);
for(i=0; i<3; i++)
{
puts("введите фио абонента-");
gets((tel+i)->fio);
puts("введите его номер-");
scanf("%ld",&(tel+i)->num);
getchar();
}
puts("Выбор телефона по фамилии");
gets(fio_tek);
for(i=0; i<5; i++,tel++)
if(!strcmp(fio_tek,tel->fio)) break;
if(i!=5)
printf("номер абонента %s равен %ld\n",fio_tek, \
tel->num);
else
puts("Абонент не найден");
}

Передача структуры в функцию

Непосредственный доступ к компонентам структуры - плохой стиль программирования. Все операции, которые разрешены применительно к структуре, должны быть при этом реализованы в виде отдельных функций. Не все компиляторы языка Си позволяют передавать структуры в функцию по значению, поэтому в примерах передача структуры идет через указатель.

/* Передача структуры в функцию через указатель на структуру */
/* Определение комплексного числа через структуру и действия */
/* над комплексными числами (ввод, вывод, вычисление суммы) */

#include
typedef struct { float a; /* действительная часть */
float b; /* мнимая часть */
} COMPLEX;
void vvod(COMPLEX *,float,float);
void sum(COMPLEX *,COMPLEX *,COMPLEX *);
void out(COMPLEX *);
void main(void)
{
COMPLEX x,y,z;
vvod(&x,2.5,6.7);
vvod(&y,6.89,8.45);
puts("Введены числа:");
out(&x);
out(&y);
sum(&x,&y,&z);
puts("Сумма комплексных чисел равна:");
out(&z);
}
/* Вывод комплексного числа */
void out(COMPLEX *p)
{
printf("(%.2f,%.2f)\n", (*p).a,(*p).b);
return;
}

/* Вычисление суммы двух комплексных чисел */
void sum(COMPLEX *p1,COMPLEX *p2,COMPLEX *p3)
{
(*p3).a=(*p1).a+(*p2).a;
(*p3).b=(*p1).b+(*p2).b;
return;
}

/* Ввод значений для элементов структуры */
void vvod(COMPLEX *p,float a, float b)
{
p->a=a;
p->b=b;
return;
}

Вложенные структуры

Структура, являющаяся компонентом другой структуры, называется вложенной.

/* Даны четыре точки - центры четырех окружностей. Заполнить структуру окружность, если все окружности проходят через начало координат. */

#include
#include
#include
#include
struct POINT {
float x;
float y;
};
struct CIRCLE {
struct POINT point; /* вложенная структура */
double r;
} circle, *p;
void main (void)
{
int i,j;
float a,b,c,d;
clrscr();
gotoxy(17,1);
cputs("ВВЕДИТЕ КООРДИНАТЫ ТОЧЕК:\r\n");
for(i=0;i<2;i++)
{
cprintf ("\n\n ВВЕДИТЕ X: ");
cprintf ("X[%d]= ",i+1);
cscanf("%f",&circle[i].point.x);
cprintf ("\n ВВЕДИТЕ Y: ");
cprintf ("Y[%d]= ",i+1);
cscanf ("%f",&circle[i].point.y);
}
p=circle;
gotoxy(17,12);
cputs("РЕЗУЛЬТАТ:\r\n\n");
for(i=0;i<2;i++)
{
a=p->point.x;
b=p->point.y;
c=sqrt(a*a+b*b);
p->r=c;
cprintf("\nРАДИУС: %lf ЦЕНТР (%f,%f)\r\n",p->r,a,b);
p++;
}

Последнее обновление: 02.10.2018

Наряду с классами структуры представляют еще один способ создания обственных типов данных в C#. Более того многие примитивные типы, например, int, double и т.д., по сути являются структурами.

Например, определим структуру, которая представляет человека:

Struct User { public string name; public int age; public void DisplayInfo() { Console.WriteLine($"Name: {name} Age: {age}"); } }

Как и классы, структуры могут хранить состояние в виде переменных и определять поведение в виде методов. Так, в данном случае определены две переменные - name и age для хранения соответственно имени и возраста человека и метод DisplayInfo для вывода информации о человеке.

Используем эту структуру в программе:

Using System; namespace HelloApp { struct User { public string name; public int age; public void DisplayInfo() { Console.WriteLine($"Name: {name} Age: {age}"); } } class Program { static void Main(string args) { User tom; tom.name = "Tom"; tom.age = 34; tom.DisplayInfo(); Console.ReadKey(); } } }

В данном случае создается объект tom. У него устанавливаются значения глобальных переменных, и затем выводится информация о нем.

Конструкторы структуры

Как и класс, структура может определять констукторы. Но в отличие от класса нам не обязательно вызывать конструктор для создания объекта структуры:

User tom;

Однако если мы таким образом создаем объект структуры, то обязательно надо проинициализировать все поля (глобальные переменные) структуры перед получением их значений или перед вызовом методов структуры. То есть, например, в следующем случае мы получим ошибку, так как обращение к полям и методам происходит до присвоения им начальных значений:

User tom; int x = tom.age; // Ошибка tom.DisplayInfo(); // Ошибка

Также мы можем использовать для создания структуры конструктор по умолчанию, при вызове которого полям структуры будет присвоено значение по умолчанию (например, для числовых типов это число 0):

User tom = new User(); tom.DisplayInfo(); // Name: Age: 0

Также мы можем определить свои конструкторы. Например, изменим структуру User:

Using System; using System.Reflection; namespace HelloApp { struct User { public string name; public int age; public User(string name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public void DisplayInfo() { Console.WriteLine($"Name: {name} Age: {age}"); } } class Program { static void Main(string args) { User tom = new User("Tom", 34); tom.DisplayInfo(); User bob = new User(); bob.DisplayInfo(); Console.ReadKey(); } } }

Важно учитывать, что если мы определяем конструктор в структуре, то он должен инициализировать все поля структуры, как в данном случае устанавливаются значения для переменных name и age.

Также, как и для класса, можно использовать инициализатор для создания структуры:

User person = new User { name = "Sam", age = 31 };

Но в отличие от класса нельзя инициализировать поля структуры напрямую при их объявлении, например, следующим образом:

Struct User { public string name = "Sam"; // ! Ошибка public int age = 23; // ! Ошибка public void DisplayInfo() { Console.WriteLine($"Name: {name} Age: {age}"); } }

Последнее обновление: 09.10.2017

Ранее для определения классов мы использовали ключевое слово class . Однако C++ предоставляет еще один способ для определения пользовательских типов, который заключается в использовании структур. Данный способ был унаследован языком С++ еще от языка Си.

Структура в языке C++ представляет собой производный тип данных, который представляет какую-то определенную сущность, также как и класс. Нередко структуры применителько к С++ также называют классами. И в реальности различия между ними не такие большие.

Для определения структуры применяется ключевое слово struct , а сам формат определения выглядит следующим образом:

Struct имя_структуры { компоненты_структуры };

Имя_структуры представляет произвольный идентификатор, к которому применяются те же правила, что и при наименовании переменных.

После имени структуры в фигурных скобках помещаются Компоненты_структуры , которые представляют набор описаний объектов и функций, которые составляют структуру.

Например, определим простейшую структуру:

#include #include struct person { int age; std::string name; }; int main() { person tom; tom.name = "Tom"; tom.age = 34; std::cout << "Name: " << tom.name << "\tAge: " << tom.age << std::endl; return 0; }

Здесь определена структура person , которая имеет два элемента: age (представляет тип int) и name (представляет тип string).

После определения структуры мы можем ее использовать. Для начала мы можем определить объект структуры - по сути обычную переменную, которая будет представлять выше созданный тип. Также после создания переменной структуры можно обращаться к ее элементам - получать их значения или, наоборот, присваивать им новые значения. Для обращения к элементам структуры используется операция "точка":

Имя_переменной_структуры.имя_элемента

По сути структура похожа на класс, то есть с помощью структур также можно определять сущности для использования в программе. В то же время все члены структуры, для которых не используется спецификатор доступа (public, private), по умолчанию являются открытыми (public). Тогда как в классе все его члены, для которых не указан спецификатор доступа, являются закрытыми (private).

Кроме того мы можем инициализировать структуру, присвоив ее переменным значения с помощью синтаксиса инициализации:

Person tom = { 34, "Tom" };

Инициализация структур аналогична инициализации массивов: в фигурных скобках передаются значения для элементов структуры по порядку. Так как в структуре person первым определено свойство, которое представляет тип int - число, то в фигурных скобках вначале идет число. И так далее для всех элементов структуры по порядку.

При этом любой класс мы можем представить в виде структуры и наоборот. Возьмем, к примеру, следующий класс:

Class Person { public: Person(std::string n, int a) { name = n; age = a; } void move() { std::cout << name << " is moving" << std::endl; } void setAge(int a) { if (a > 0 && a < 100) age = a; } std::string getName() { return name; } int getAge() { return age; } private: std::string name; int age; };

Данный класс определяет сущность человека и содержит ряд приватных и публичных переменных и функции. Вместо класса для определения той же сущности мы могли бы использовать структуру:

#include #include struct user { public: user(std::string n, int a) { name = n; age = a; } void move() { std::cout << name << " is moving" << std::endl; } void setAge(int a) { if (a > 0 && a < 100) age = a; } std::string getName() { return name; } int getAge() { return age; } private: std::string name; int age; }; int main() { user tom("Tom", 22); std::cout << "Name: " << tom.getName() << "\tAge: " << tom.getAge() << std::endl; tom.setAge(31); std::cout << "Name: " << tom.getName() << "\tAge: " << tom.getAge() << std::endl; return 0; }

И в плане конечного результата программы мы не увидели бы никакой разницы.

Когда использовать структуры? Как правило, структуры используются для описания таких данных, которые имеют только набор публичных атрибутов - открытых переменных. Например, как та же структура person, которая была определена в начале статьи. Иногда подобные сущности еще называют аггрегатными классами (aggregate classes).

Пока мы рассматривали одну сложную структуру (сложный тип) - массив; одним из основных свойств массива является однотипность его компонент. Многие информационно-логические задачи связаны с обработкой документов, содержащих в себе информация разного типа (числовую, символьную и т. д.) Примеры таких документов: пла­тежные ведомости (фамилии и имена - символьная информация, де­нежные суммы - числовая), карточки больных в поликлинике, библио­течная информация. Для программирования алгоритмов обработки такой информации необходимо иметь сложный тип, объединяющий разнотипные компоненты. Таким типом является структура в Си (в Паскале запись).

Структурная переменная, или просто структура, состоит из не­скольких переменных (называемых полями), возможно, разного типа.

Структура

typedef struct {char author; char title;/*описание*/

int year; float price} BOOK; /*шаблона BOOK*/

/*или можно описать тот же самый шаблон так:

struct BOOK {char author; char title;

int year; float price} ;*/

struct BOOK b;/*описание структурной переменной b*/

Память, занимаемая структурой, равна сумме объемов памяти полей (если исключить из рассмотрения особенности, связанные с выравниванием). В любом случае для определения размера памяти структуры можно использовать операцию sizeof(). Шаблон ВООК, на­пример, описывает структуру размером памяти 70.

Обращение к полю структурной переменной:

ИмяСтруктуры.ИмяПоля или АдресСтруктуры ->ИмяПоля

. (точка) и ->являются операциями, соответственно, прямого и косвенного выбора компоненты структурированной переменной.

Например,

struct BOOK a,*pnta=&a;...

a.author="Byron"; pnta->author="Byron"; /*эквивалентные опера­торы*/

Пример. Задача примера 2 п.3.1.4 в нижеприведенной про­грамме выполнена с использованием структур (а не строк).

#include

#include

#include

{ /*структура сведений об игрушках*/

typedef struct {int nu;/*номер*/

char name;/*наименование*/

int minage,maxage;/*мин. и макс. возраст ребенка*/

double rub /*стоимость*/;}TOYS;

TOYS toy;/*переменная типа записьTOYS */

double max; /*максимальная стоимость*/

char namemax;/*название самого дорогого конструктора*/

int n /*число игрушек*/,i/*номер игрушки*/;

puts("Введите число наименований игpушек");

for (i=0; i

/*в цикле ввод сведений об игрушках и проверка условий*/

fflush(stdin); /*очистка буфера устройства ввода послеscanf */

printf(" Введите сведения об игpушке с номеpом %2d\n",toy.nu);

puts("наименование");

puts("мин. и макс. возpаст и стоимость");

scanf("%d%d%lf",&toy.minage,&toy.maxage,&toy.rub);

if ((strstr(toy.name,"констpуктоp")!=NULL ||

strstr(toy.name,"Констpуктоp")!=NULL) &&

(toy.maxage <= 7) &&

(toy.rub>max))

strcpy(namemax,toy.name);

puts(" Констpуктоpов для детей до семи лет нет");

{ printf("Cамый доpогой констpуктоp для детей до семи лет\n");

printf(" %s стоит %8.0f pублей\n",namemax,max);

В Си существует еще один сложный тип, описание которого формально похоже на структуру. Это тип (и переменная) объедине­ние .

Объединение - это переменная, содержащая поля разного типа, помещаемые в одно и то же место памяти. По существу объедине­ние дает способ различной интерпретация содержимого памяти. Описание шаблона (типа) объединения и переменной этого типа выполняется также, как для структуры, только вместо ключевого слова struct используетсяunion . Размер памяти, занимаемой объе­динением, равен максимальному из размеров полей.

Структура в Си - тип данных, предназначенный для размещения значения разного типа в одном объекте. Полезен, когда необходимо объединить несколько переменных с разными типами под одним именем. Делают программу более компактной, ею удобней управлять. Структура имеет схожие особенности с массивами и классами.

Массивы

Прежде чем говорить о структуре в Си, нужно описать массив.

Существуют массивы одномерные, двумерные, трехмерные. Одномерный - это такой, у которого есть только одна строка с заполненными значениями. Двумерный - одномерный массив, внутри которого находятся другие одномерные массивы.

Обычный массив в Си записывается так: int a = {1, 2, 3, 4}.

Видим, что a - имя, int - тип данных, внутри фигурных скобок { } находятся значения, между квадратными скобками указывается длина, то есть количество элементов. Количество элементов является статическим, равняется 4. Это означает, что если в этом примере пользователь добавит пятое значение, компилятор выдаст ошибку. Если изначально не известно количество, они могут быть добавлены позже, но в квадратных скобках не ставится значение.

Двумерный объявляется похожим образом. Например, массив, который содержит 5 элементов-массивов, при этом каждый содержит по 3 элемента объявляется так: int a.По аналогии с одномерным добавлять ничего нельзя, чтобы не получить ошибку компилирования.

Различают динамические и статические. Статический - это такой, который вмещает фиксированное количество данных, то есть имеет постоянную длину. Под динамическим понимается тот, размер которого не ограничивается, он может меняться во время выполнения программы. Инициализация динамического массива происходит без указания точного количества.

Классы

Класс и структура похожи по между собой, но отличаются некоторыми нюансами. Что это такое? Это абстракция, описывающая методы еще не существующего объекта. После создания объект или, как он называется по-другому, экземпляр класса имеет конкретные свойства. Методы могут использоваться внутри, снаружи или при наследовании.

Класс объявляется так:

class /*class name*/

/* спецификатор доступа private обозначает, что управление методами возможно только внутри класса*/

/* делает свойства доступными для других частей кода */

/* наследуемые классы получают возможность использовать эти свойства */

Что такое структура в языке Си

Предназначена для хранения несколько типов данных. Например, чтобы создать каталог журналов, нужно иметь список с такими параметрами:

• дата издания;
• номер выпуска;
• название;
• стоимость.

Для решения этой задачи можно было бы применить массивы.

Объявляем массив с датами int date, номерами int number, названиями char title, стоимостью int price.

Обращаясь по индексу, мы получаем требуемую информацию. Вывод информации о произведении под номером 3 выглядит так: cout << “дата выпуска: ” date “, номер: ” number “, название: ” title “, стоимость: “ price).

Структура упрощает запись, описывается следующим образом:

Видим одно из главных преимуществ - присутствуют разные типы переменных. Программист не просто экономит время - он упрощает код, в дальнейшем ему будет намного проще работать.

Объявление

Структуры в Си играют очень важную роль - объединение данных различного типа.

Для начала нужно указать имя структуры и свойства.

Struct - ключевое слово, оно начинает объявление, name - имя, type - тип данных, member - имя элемента.

Объявляется так:

name name2, где name - заданное при создании структуры имя, а name2 - имя переменной.

Объявить переменные можно на этапе создания.

Первый и второй пример равносильны друг другу.

Если есть необходимость объявить несколько переменных, они перечисляются через запятую.

} name2, name3, name4.

Инициализация

После объявления структуру в Си необходимо инициализировать.

name2.member=”a”;

Инициазация может происходить при создании.

char member = “a”;

У структуры такой же синтаксис, как у класса. У них практически одинаковое поведение, возможности. Все, что находится в теле класса, по умолчанию недоступно для использования другими объектами.

У структуры все наоборот - все поля и методы являются публичными. Вручную можно задать модификатор доступа private и таким образом открыть доступ другим функциям или классам.

Массивы - это множество компонентов одного типа. Они располагаются рядом с друг другом, обращение к каждому из них осуществляется по числовому индексу. Существуют одномерные массивы, двумерные, трехмерные.

У одномерного только одна строка и n-e количество элементов. Объявление выглядит так:

Массив структур в Си объявляется так:

В этом примере мы создали MyStruct с элементом целочисленного типа под именем "а". Объявляем переменную obj1 - она является массивом, состоит из 10 элементов.

При объявлении нескольких массивов одного типа используется MyStruct obj1, obj2, инициализация происходит во время объявления. Выглядит так:

Создание массива структур с динамическим выделением памяти выглядит точно также, как создание простого динамического массива. Для этого применяется указатель на структуру Си.

Указатель - это переменная, которая не содержит значения, а указывает на ту переменную, которая имеет какое-то значение. Соответственно, указатель содержит адрес этой переменной, на которую ссылается. Например, ptr = &var1 означает, что переменной со знаком амперсанда присвоен только адрес на переменную, но не само значение. Теперь все значения var1 доступны через переменную-указатель ptr.

Операция * отсылает к содержимому ячейки, на которую указывает переменная после этого символа. Например, *ptr говорит о том, что здесь содержатся значения, взятые из ячейки с адресом к ptr.

Чтобы выделить память для динамических переменных, используют операцию new.

У нас есть

Выделяем участок памяти, заносим туда некое значение MyStruct * point = new MyStruct;

Для удаления динамических переменных используем операцию delete. Чтобы освободить место, вводим delete p;

Доступ

Все элементы по умолчанию являются публичными, поэтому другие классы их могут использовать. Чтобы задать или изменить некоторые значения, сначала нужно обратиться к элементу и только потом произвести соответствующие действия.

Создаем myStruct с именем переменной b.

struct myStruct {

Обращаемся к fio:

и задаем произвольное значение. Например, b.fio = “Ivanov”.

Рассмотрим такой пример.

struct myStruct {

{ "Иванов", 456756 },

{ "Петров", 632345 }

В данном примере у нас есть массив структур со строками и числами. Чтобы вывести на экран фамилию Иванов, используем следующее:

cout << myStruct tel.fio;

Когда захотим получить значение 456756, выполняем cout << myStruct tel.num.

Структура и функции

Может использоваться, как аргумент функция в структуре в Си.

struct myStruct {

Имеем переменную value, строку text на 100 символов. Создаем переменную menu типа myStruct: myStruct menu. В следующем примере функция принимает указатель на структуру как аргумент, а в теле безымянной функции происходит инициализация этих переменных.

void item(myStruct menu)

sprintf(menu.text,"One item");

Заключение

Структура - это такой набор, наподобие массива, но при этом все элементы могут быть разного типа. Очень похожа на класс, но отличается тем, что свойства по умолчанию доступны для использования другими классами, то есть имеют спецификатор public.

Создается с помощью ключевого слова struct, а внутри фигурных скобок { } указываются свойства.

Объявление происходит на этапе создания или после.