C\C 中的 struct 关键字详解

mf939 2021-06-03

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struct关键字是用来定义一个新的类型，这个新类型里面可以包含各种其他类型，称为结构体。

1. 什么是结构体

结构体(struct)是一种自定义的数据类型，就是把一组需要在一起使用的数据元素组合成一个新的类型。结构体的作用就是封装，以方便地使用这些封装到一起的属性。
新的类型与C 中基本类型int，库类型string一样。C 的关键字struct是从C语言中的struct继承过来的，它们之间有区别与联系。

2. C语言的struct：

C语言可以使用结构体struct来存放一组不同类型的数据，在C语言中结构体只能包含变量，不能包含函数，定义格式为：

struct 结构体名{
    结构体所包含的变量;
};
在定义结构体时，不能在结构体内初始化包含的那些变量,因为结构体声明只是创建一个新的数据类型，还不存在这种类型的变量实体。
>> 注意：花括号{}后面的分号';'不可缺少，因为它是一条定义语句。

例如，我们想定义一个与学生考试成绩有关的数据结构类型，方便我们的管理，那么新类型所包含的应该有学生的名称，年龄，学号等信息，可以写为如下：

struct Student{
    char *name; //姓名
    int age; //年龄
    int school_id; //学号
};
注意：各个变量都不能在结构体内初始化，因为结构体声明只是创建一个新的数据类型，还不存在这种类型的变量实体。

这样就定义了一个新的类型Student，与基本类型int，double或者库类型string一样，可以用这个新类型去定义变量。比如我们定义一个整型变量，定义一个双精度浮点数，再定义2个学生信息，

int a = 0;
double b = 1.0;

//C语言要求结构体在定义变量时要加上 struct Student
struct Student xiaoming('xiaoming', 10, 10001), jim('jim', 9, 10002); //直接在定义变量 xiaoming，jim 时提供赋值

或者定义变量时不提供初始值，后续再逐个给变量的成员赋值，如下：
struct Student xiaoming, jim;  //定义了两个变量 xiaoming，jim
xiaoming.name = 'xiaoming';
xiaoming.age = 10;
xiaoming.school_id = 10001;
...

还有2种方式给结构体类型Student定义变量，如下，

第一种：将变量放在结构体定义的最后即可。同时也可以提供赋值。
struct Student{
    char *name; //姓名
    int age; //年龄
    int school_id; //学号
}xiaoming, jim = {'jim', 9, 10002}; //将变量放在结构体定义的最后即可（大括号之后、分号之前）。同时也可以提供赋值。

第二种：
如果只需要 `xiaoming`, `jim` 两个变量，后面不需要再使用该结构体的名称去定义其他变量，那么在定义时也可以不给出结构体名称。
这样做省略了结构体的名称，书写简单，但是因为没有结构体名，后面就没法用该结构体定义新的变量。如下所示：
struct {
    char *name; //姓名
    int age; //年龄
    int school_id; //学号
}xiaoming, jim = {'jim', 9, 10002}; //省略了结构体的名称，后续就无法再用此结构体定义变量。

使用结构体内定义的成员时，通过点号.操作，例如，

xiaoming.name = 'xiaoming';
xiaoming.age = 12;

就完成了对变量xiaoming的name与age的赋值。

以上就是C语言的struct结构体的主要定义方法与赋值，更多的详细内容可以参考 C语言结构体详解http://c./c/100/。

3. C 的struct

C 的关键字struct是从C语言中的struct继承过来的，但是与C语言中要求struct只能包含成员变量不一样。C 中，struct类似于class，既可以包含成员变量，又可以包含成员函数。
C 的struct与C语言的不同之处有：

1.C 的结构体在定义变量时，结构体名称的前面可以省略`struct`,例如定义了Student结构体类型，

struct Student{
    char *name; //姓名
    int age; //年龄
    int school_id; //学号
};
在定义结构体时，不能在结构体内初始化包含的那些变量,因为结构体声明只是创建一个新的数据类型，还不存在这种类型的变量实体。

Student xiaoming, jim; //C  允许省略struct，在Student前面可以不加struct。定义结构体Student类型的变量xiaoming,jim。
struct Student xiaoming, jim; //C风格的变量定义，在C  里面也没有问题，兼容。

2.结构体的初始化：使用初始化列表或构造函数

初始化列表的方式初始化：

Student stu1 = {'James',  15,  20190101}; 
这就定义了一个Student类型的变量stu1，并且以列表的形式为其中的变量提供了初始值。

除了使用初始化列表之外，C 中还可以使用构造函数来初始化结构体成员变量，这和初始化类class成员变量是相同的。
与类class的构造函数一样，结构体的构造函数必须是与结构体名称相同的公共成员函数，并且没有返回类型。因为默认情况下，所有结构体成员都是公开的，所以不需要使用关键字 public。
初始化构造函数的示例，

struct Student{
    char *name; //姓名
    int age; //年龄
    int school_id; //学号
    //初始化构造函数 名称与结构体名称相同，且无返回值。默认的初始化。
    Student( /* args */ ){
        name = 'test';
        age = 100;
        school_id = 000001;
    }
};

虽然结构体可以包含成员函数，但尽量不要这样做。尽量只把结构体当作数据类型，而在类class里面使用成员函数。

C 中的`struct`和`class`基本是通用的，有几个不同之处：

> 使用 class 时，类中的成员默认都是 private 属性的；而使用 struct 时，结构体中的成员默认都是 public 属性的。
> class 继承默认是 private 继承，而 struct 继承默认是 public 继承（《C  继承与派生》一章会讲解继承）。
> class 可以使用模板，而 struct 不能（《模板、字符串和异常》一章会讲解模板）。