1 結構體的基本概念

結構體是用戶自定義的資料型別（內置資料型別的集合），可存盤不同的資料型別，

2 結構體定義和使用

2.1 定義結構體

語法：struct 結構體名 { 結構體成員串列 };
例：struct Person { string name, int age};

2.2 創建結構體變數

創建結構體變數的3種方式：
（1）struct 結構體名 結構體變數名;
先創建結構體變數，再對結構體成員進行賦值（使用.訪問結構體變數的屬性，即結構體成員），
例：

struct Person p;
p.name = "Tom";
p.age = 16;

（2）struct 結構體名 結構體變數名 = { 成員1初始值 ， 成員2初始值...};
創建結構體變數時進行初始化，
例：

struct Person p = {"Tom", 16};

（3）定義結構體時即創建變數，

struct Person { 
	string name, 
	int age
} person;

注1：C++中，定義結構體時，struct關鍵字不可省略；創建結構體變數時，struct關鍵字可省略，
注2：結構體變數使用運算子.訪問結構體成員/屬性，即結構體變數x.成員a，

示例：

//結構體定義
/* 定義結構體時，struct關鍵字不可省略 */
struct Person {
	string name;
	int age;
} p1;	//結構體變數創建方式1

int main() {
	/* 創建結構體變數時，struct關鍵字可省略 */
	//結構體變數創建方式2
	struct Person p2;
	p2.name = "Tom";
	p2.age = 16;

	//結構體變數創建方式3
	struct Person p3 = {"Jerry", 18};

	cout << p2.name << "\t" << p2.age << endl;
	cout << p3.name << "\t" << p3.age << endl;

	return 0;
}

3 結構體陣列

作用：將自定義的結構體變數存盤至陣列中，即結構體變數的陣列，方便進行維護，
語法：struct 結構體名 陣列名[元素個數] = { {...} , {...} , ... , {...} }

注1：對比基本資料型別的變數和陣列：
基本資料型別變數：int var;
基本資料型別陣列：int var[5];
結構體變數：struct Person person;
結構體陣列：struct Person persons[5];

注2：定義結構體陣列時，struct關鍵字可省略，

示例：

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

/* 結構體定義 */
struct Person {
	string name;
	int age;
};

int main() {
	/* 創建結構體陣列 */
	//1.定義時結構體陣列時初始化（可省略struct關鍵字）
	Person persons[3] = { {"Tom", 12}, {"Jerry" , 13} };
	//2.修改結構體陣列元素
	persons[2].name = "Lucy";
	persons[2].age = 16;

	/* 遍歷結構體陣列 */
	for (int i = 0; i < sizeof(persons) / sizeof(persons[0]); i++) {
		cout << "姓名：" << persons[i].name << "，年齡：" << persons[i].age << endl;
	}

	return 0;
}

4 結構體指標

作用：利用結構體指標訪問或操作結構體成員，

注1：對比基本資料型別的指標：
基本資料型別指標：int *p = &var;
結構體指標：struct Person *p = &person; //結構體指標型別需與結構體型別相匹配

注2：結構體指標使用運算子->訪問結構體成員/屬性，即結構體指標p -> 成員a，
注3：定義結構體指標時，struct關鍵字可省略，

示例：

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

/* 結構體定義 */
struct Person {
	string name;
	int age;
};

int main() {
	//1.創建結構體變數
	Person person = {"Tom", 12};
	//2.創建指向結構體變數的結構體指標（struct關鍵字可省略）
	Person *p = &person;

	//使用結構體變數訪問成員
	cout << "姓名：" << person.name << "，年齡：" << person.age<< endl;
	//使用結構體指標訪問成員
	cout << "姓名：" << p->name << "，年齡：" << p->age << endl;

	return 0;
}

5 結構體嵌套結構體

作用： 結構體中可定義其它結構體作為成員，用于解決實際問題，

注：作為結構體成員（被包含）的結構體需預先定義，否則編譯器報錯：結構體A使用未定義的struct “B”，

示例：每門課程對應一個老師，課程的結構體成員記錄老師結構體，

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

/* teacher型別結構體需先于course型別結構體前被定義，否則編譯器報錯："course::t"使用未定義的struct "teacher" */
struct teacher {
	string name;
	int age;
};

struct course {
	string courseName;
	struct teacher t;
};

int main() {
	course c;
	c.courseName = "C++";
	c.t.name = "老王";
	c.t.age = 16;

	cout << "課程名：" << c.courseName << "，授課老師：" << c.t.name << "，年齡：" << c.t.age << endl;

	return 0;
}

6 結構體作為函式引數

作用：將結構體作為函式的引數進行傳遞，

傳遞方式有2種：
（1）值傳遞：函式引數使用結構體變數接收值（結構體變數），
（2）地址傳遞：函式引數使用結構體指標接收地址（結構體變數的地址），

注1：若不希望修改實參，則使用值傳遞（函式形參使用結構體型別接收結構體變數的實參），形參的改變不影響實參，
注2：若希望修改實參，則使用地址傳遞（函式形參使用結構體指標接收結構體變數地址的實參），形參的改變會影響實參，

示例：

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

struct Person {
	string name;
	int age;
};

/* 值傳遞：形參的改變不影響實參 */
void func_value(struct Person person) {
	person.name = "Jerry";
	person.age = 15;
	cout << "結構體變數作為函式引數傳遞：" << person.name << "\t" << person.age << endl;
}

/* 地址傳遞：形參的改變影響實參 */
void func_address(struct Person *p) {
	p->name = "Lucy";
	p->age = 20;
	cout << "結構體指標作為函式引數傳遞：" << p->name << "\t" << p->age << endl;
}

int main(){
	struct Person person = { "Tom", 10 };
	
	/* 結構體變數作為函式引數傳遞 */
	func_value(person);		//Jerry	15
	cout << "main函式中的結果：" << person.name << "\t" << person.age << endl;	//Tom	10

	/* 結構體指標作為函式引數傳遞 */
	func_address(&person);	//Lucy	20
	cout << "main函式中的結果：" << person.name << "\t" << person.age << endl;	//Lucy	20

	return 0;
}

7 結構體中const的使用場景

作用：使用const可避免資料被修改的誤操作（不可寫），
場景：值傳遞程序有更大的記憶體開銷，會拷貝新的副本（結構體成員越多，記憶體占用越大），地址傳遞程序（形參改為指標）可減少記憶體空間占用，不會拷貝新的副本且指標型別僅占用4位元組；為避免資料被修改等誤操作，可使用const關鍵字將函式形參的指標限定為常量指標，無法進行解參考賦值操作（限定為只讀不可寫狀態），

注1：對函式引數的結構體指標使用const關鍵字修飾后，無法通過結構體指標使用運算子->修改結構體成員的值（可讀不可寫），否則編譯器報錯：運算式必須是可修改的左值，
注2：const關鍵字的作用：限定為只讀狀態，防止修改操作（不可寫），

示例：

struct Person {
	string name;
	int age;
};

/* 傳遞地址值：形參的改變影響實參 */
void func_address(const struct Person* p) {
	//使用const關鍵字修飾結構體指標后，不能通過結構體指標修改結構體成員的值
	//p->age = 20;		
	cout << "結構體指標作為函式引數傳遞：" << p->name << "\t" << p->age << endl;
}

int main() {
	struct Person person = { "Tom", 10 };
	
	/* 結構體指標作為函式引數傳遞 */
	func_address(&person);	//Tom	10
	cout << "main函式中的結果：" << person.name << "\t" << person.age << endl;	//Tom	10

	return 0;
}

8 結構體案例練習

練習：設計學生結構體，包含姓名與成績，創建結構體陣列存盤若干名學生；使用冒泡排序實作結構體陣列中學生成績的降序排序，

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

struct Student {
	string name;
	int score;
};

/* 冒泡排序 */
void bubbleSort(struct Student students[], int length) {
	for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
		for (int j = 0; j < length - i - 1; j++) {
			if(students[j].score < students[j + 1].score){	//降序排序
				struct Student temp = students[j];
				students[j] = students[j + 1];
				students[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

int main() {
	//創建學生結構體陣列
	struct Student stus[3] = {
		{"張三" , 89},
		{"李四" , 68},
		{"王五" , 95}
	};
	int len = sizeof(stus) / sizeof(stus[0]);

	//冒泡排序：實作成績降序排序
	bubbleSort(stus, len);

	for (int i = 0; i < len; i++) {
		cout << "姓名：" << stus[i].name << "，成績：" << stus[i].score << endl;
	}

	return 0;
}