【C++ 筆記】結構（Struct） - part 15 === 目錄（Table of Contents）： [TOC] --- 很感謝你點進來這篇文章。 你好，我並不是什麼 C++、程式語言的專家，所以本文若有些錯誤麻煩請各位鞭大力一點，我極需各位的指正及指導！！本系列文章的性質主要以詼諧的口吻，一派輕鬆的態度自學程式語言，如果你喜歡，麻煩留言說聲文章讚讚吧！ 簡介（Introduction） --- Structure（又稱 Struct），英翻中則為結構（體），是一種用來整合不同資料型態的自訂資料型態，讓我們能夠更方便地管理和使用相關的變數。 W3School 這樣定義： > Structures (also called structs) are a way to group several related variables into one place. Each variable in the structure is known as a member of the structure. 結構是一種方法，將多個相關聯的變數分組到一個位置的方法。每個變數在結構裡面則被稱為結構中的成員（member）。 而在 C++ 中 struct 的格式如下： ```cpp struct type_name { member_type1 member_name1; member_type2 member_name2; member_type3 member_name3; . . } object_names; ``` type_name 為結構體型態的名稱。 member_type1：為內部結構的成員 1 之資料型態。 member_name1：為內部結構的成員 1 之變數名稱。 總之，結構體可讓我們把多個不同型態的變數（如 int、char、float 等）放在一起，形成一個集合。例如：可以用來描述一個學生的資料，包括學號、姓名和年齡等。 ```cpp= struct Student { int id; // 學號 char name[50]; // 姓名 int age; // 年齡 }; ``` 記得要使用結構體時，要事前做以下的宣告（示範）： ```cpp Student student1; ``` 前面是結構體名稱，後面則為自己定義的變數名稱，此為成員變數。 以下是有關於結構體的優點： * **簡單資料封裝**：適合封裝多種型態的簡單資料，通常用於資料的儲存。 * **輕量級**：比起 class，結構體語法較簡潔，適合小型資料物件。 * **物件導向支援**：支援建構函數、成員函數和存取權限控制，可以實現物件導向的設計。 * **靜態配置**：結構體在記憶體中佔用的空間是所有成員大小的總和，這使得它在處理相關資料時非常方便。 所以 struct 可被稱為 lite 版 class。 來源：https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-struct.html 你可能聽不太懂以上是蝦咪東東，因為 Struct 跟物件導向技術有很大的相關聯，總之，之後學 class 時就知道了。 存取結構成員（Access structure members） --- 用點運算子（`.`）以結構體變數名稱作為前綴，後綴為結構體內的成員名字。 如：`student1.id` 以下是一個範例： ```cpp= #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; struct Student { int id; char name[50]; int age; }; int main() { Student student1; // 宣告 Student 結構體變數 student1.id = 12345; strcpy(student1.name, "John Doe"); student1.age = 20; // 輸出學生資料 cout << "ID: " << student1.id << endl; cout << "Name: " << student1.name << endl; cout << "Age: " << student1.age << endl; return 0; } ``` 輸出結果： ``` ID: 12345 Name: John Doe Age: 20 ``` 結構作為函數參數（Structure as function parameter） --- 傳遞參數的方式如一般傳參方法類似，以下是個範例： ```cpp= #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; void printBook( struct Books book ); // 宣告一個結構體型態 Book struct Books { char title[50]; char author[50]; char subject[100]; int book_id; }; int main( ) { Books Book1; // 定義結構體型態 Books 的變數 Book1 Books Book2; // 定義結構體型態 Books 的變數 Book2 // Book1 詳述 strcpy( Book1.title, "C++ 教學"); strcpy( Book1.author, "Runoob"); strcpy( Book1.subject, "程式語言"); Book1.book_id = 12345; // Book2 詳述 strcpy( Book2.title, "CSS 教學"); strcpy( Book2.author, "Runoob"); strcpy( Book2.subject, "前端技術"); Book2.book_id = 12346; // 輸出 Book1 訊息 printBook( Book1 ); // 輸出 Book2 訊息 printBook( Book2 ); return 0; } void printBook( struct Books book ) { cout << "書標題 : " << book.title <<endl; cout << "書作者 : " << book.author <<endl; cout << "書類目 : " << book.subject <<endl; cout << "書 ID : " << book.book_id <<endl; } ``` 輸出結果： ``` 書標題 : C++ 教學 書作者 : Runoob 書類目 : 程式語言 書 ID : 12345 書標題 : CSS 教學 書作者 : Runoob 書類目 : 前端技術 書 ID : 12346 ``` 來源：https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-struct.html 結構指標（structure pointer） --- 我們可以定義一個指向結構的指標，方法就如同一般的指標指向方式一樣，如下： ```cpp struct Books *struct_pointer; ``` 如果我們有一個指向結構的指標，則用箭頭 ( `->` ) 運算子而不是點 ( `.` ) 運算子來存取成員，如下： ```cpp struct_pointer->title; ``` 以下是個範例： ```cpp= #include <iostream> using namespace std; struct Point { int x, y; }; int main() { struct Point p1 = { 1, 2 }; // p2 指標指向結構 p1 struct Point* p2 = &p1; // 存取結構成員 // 結構指標 cout << p2->x << " " << p2->y; return 0; } ``` 輸出結果： ``` 1 2 ``` Source：https://www.geeksforgeeks.org/structures-in-cpp/ typedef keyword --- `typedef` 是 C++ 中的關鍵字，用於為已有的資料型態建立別名。可使程式碼更具可讀性跟可維護性，尤其在處理複雜型態時。 `typedef` 的基本語法如下： ```cpp typedef existing_type new_type_name; ``` 此語句會將 `existing_type` 的別名定義為 `new_type_name`，使得在後續的程式碼中可用 `new_type_name` 來代替 `existing_type`。 另外，此關鍵字具有以下三種用途： 1. 簡化複雜型態：在處理指標、結構或函數指標等複雜型態時，使用 `typedef` 可簡化宣告。 2. 增強可讀性：用有意義的名稱來替代原始型態，可提高代碼的可讀性。 3. 封裝實作細節：當需要更改資料型態的實現時，只需更改 `typedef` 的定義，而不必修改所有使用該型態的地方。 以下為實作 `typedef` 中常見的幾種類型： * 基本型態的別名： ```cpp= typedef int size; // size 是 int 的別名 size length = 10; // 以 size 作為變數之資料型態 ``` * 結構體的別名： ```cpp= typedef struct { char name[50]; int age; } Person; Person p1; // 現在可用 Person 作為結構之型態 // 原本只能寫成 struct Person p1; 現在用 typedef 可簡化 ``` * 指標和函數指標： ```cpp= typedef void (*FuncPtr)(int); // 定義一個函數指標型態 void myFunction(int a) { /* ... */ } FuncPtr f = myFunction; // 用 FuncPtr 作為函數指標型態 ``` 需要值得注意的是，`typedef` 的作用域遵循普通變數的作用域規則。在不同的作用域中，可能會有相同名稱的 `typedef` 定義，可能會導致名稱遮蔽。建議在用 `typedef` 時選擇具有描述性的名稱以避免混淆。 參考資料 --- [C/C++ typedef 用法與範例 | ShengYu Talk](https://shengyu7697.github.io/cpp-typedef/) [typedef in C++ - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/typedef-in-cpp/) [別名和 typedef (C++) | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/aliases-and-typedefs-cpp?view=msvc-170) [Structures in C++ - GeeksforGeeks](https://www.geeksforgeeks.org/structures-in-cpp/) [C++ Structures (struct)](https://www.w3schools.com/cpp/cpp_structs.asp) [[C++] 結構與類別(struct & class) - HackMD](https://hackmd.io/@howkii-studio/SkX4rSWyP) [struct (C++) | Microsoft Learn](https://learn.microsoft.com/zh-tw/cpp/cpp/struct-cpp?view=msvc-170) [C++ 结构体(struct) | 菜鸟教程](https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-struct.html)