论结构体

结构体是一个典型的从工程中诞生的封装结构，是需求选择了结构体，而不是结构体创造的需求。

1. 结构体是什么

维基百科中结构体的介绍如下：

在C语言中，结构体（struct）指的是一种数据结构，是C语言中复合数据类型（aggregate data type）的一类。

用通俗的语言概括就是把基本的数据类型按需组合，所构成的复合的数据类型。

2. 结构体有什么用

C语言诞生之初，并没有struct结构体这玩意，遇到了多种数据类型耦合起来的复合数据类型，只能开多个类型的数组，并且设法进行管理。无疑既不优雅，又不便于理解，于是结构体诞生了。

工程师们喜欢层层封装，让代码抽象得具体，或者说具体的抽象，而结构体正是最典型的封装之一。对于一个大的工程而言，基本的数据类型无疑是不充分的，无法适应所有需求；而结构体的出现，以其灵活和强大瞬间给了这些问题一个解决方案。

我们可以用结构体组合多种变量去描述复杂的物体；我们可以把一组有关联的数据打包起来，一起传入函数或者作为函数的返回值，而不用零散地处理数据。

譬如你为商场超市编写一个商品管理程序，相比于写一堆数组去储存数据，如下的结构体显然更简洁：

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struct goods  //商品
{
    char name[20];  //商品名
    float price;  //单价
    float weight;  //重量
};

C语言最初是作为UNIX操作系统的工具而存在的。在UNIX系统中，UNIX v3开发出了具有struct功能的编译器，在随后的版本里立刻就开始使用。

可见结构体的诞生绝不是偶然，而是特定条件下的必然。其本质就是大型工程中，由程序员们对抽象和封装有着强烈需求，进而选择创造了结构体。是需求选择了结构体，而不是结构体创造的需求。

3. 使用结构体的注意事项

  • 在C语言和C++中，结构体不完全一样，以下举例说明。

    • C语言中定义和声明结构体：
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    struct goods  //商品
{
    char name[20];  //商品名
    float price;  //单价
    float weight;  //重量
};

struct goods var_goods;  //struct goods是类型名，var_goods是变量名

    或者使用typedef关键字定义一个类型别名：

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    typedef struct goods  //商品
{
  char name[20];  //商品名
  float price;  //单价
  float weight;  //重量
}Good;

Good var_goods;  //“Good”是类型别名，var_goods是变量名，“Good”的使用和“int”类似
    • C++中定义和声明结构体：
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    struct goods  //商品
{
    char name[20];  //商品名
    float price;  //单价
    float weight;  //重量
};

goods var_goods;  //goods是类型名，var_goods是变量名

    C++中struct和class本质都是类，所以使用类似，不需要加typedef。

  • 结构体中->和.的异同 这里引用知乎——Lion Yang的概括：

    简单的说，就是一个快捷方式，一个语法糖。

    照例用代码举例：

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    #include <iostream>
using namespace std;

struct goods  //商品
{
    char name[20];  //商品名
    float price;  //单价
    float weight;  //重量
};

int main(void) {
    goods s;  //结构体
    goods* p;  //结构体指针
    p = new goods;
    s.price = 10;
    p->price = 10;
    if ((&s)->price == (*p).price) {
        cout << "价格相等!" << endl;
    }
    delete p;
}

    可以看到我们用了s.price和p->price进行赋值，也可以用(&s)->price和(*p).price进行读取。其本质并无太多差别，在内存中都是从结构体的基址进行偏移，在偏移后的内存地址赋值或取得所需数据。不过在使用上有些许区别：->的左操作数是一个结构体指针变量；.的左操作数是一个结构体变量。

    所以上面程序的结果是：

    1

    价格相等!

    这两个操作符是历史遗留，当时编程大多是从机器的角度出发，编写的代码贴近机器逻辑而反人类直觉。假如机器会思考，(*p).i对它而言就像在数轴上从p开始数i个字；而对于p.i它需要先找到p的位置再开始数。机器终究是为人类服务的，所以为了更直观地编程加入了->操作符，使用->可以让结构体指针(*p).i简单地表示为p->i，成为了折中的方案。

引用