从0开始学习C++ 第十三课：结构体和联合体

第十三课：结构体和联合体

学习目标：

理解结构体的基本概念和如何定义结构体。
学习如何使用结构体来组织相关数据。
了解联合体的概念及其与结构体的不同点。

学习内容：

结构体

概念： 结构体是C++中用于表示一组相关数据的复合数据类型。它允许将不同或相同类型的数据项组织为一个单一的数据类型。

代码示例：

#include <iostream>
#include <string>// 定义一个结构体来存储学生信息
struct Student {std::string name;int age;float gpa;
};int main() {// 创建一个Student结构体的实例Student student1;student1.name = "Alice";student1.age = 20;student1.gpa = 3.8f;// 访问并输出学生信息std::cout << "Student Name: " << student1.name << std::endl;std::cout << "Student Age: " << student1.age << std::endl;std::cout << "Student GPA: " << student1.gpa << std::endl;return 0;
}

预计输出效果：

Student Name: Alice
Student Age: 20
Student GPA: 3.8

使用场景： 结构体适合用于将一组逻辑上相关的数据项组织在一起，比如学生的记录、产品的目录等。

联合体

概念： 联合体是一种特殊的数据类型，允许在相同的内存位置存储不同的数据类型。联合体的大小等于其最大成员的大小。

代码示例：

#include <iostream>// 定义一个联合体，可以存储整数、浮点数或字符
union Data {int i;float f;char c;
};int main() {Data data;data.i = 10;std::cout << "Data as integer: " << data.i << std::endl;data.f = 220.5;std::cout << "Data as float: " << data.f << std::endl;// 注意：现在不能再使用data.i来获取整数，因为最后一次赋值是浮点数data.c = 'A';std::cout << "Data as char: " << data.c << std::endl;// 注意：现在data.f也不是有效的，因为最后一次赋值是字符return 0;
}

预计输出效果：

Data as integer: 10
Data as float: 220.5
Data as char: A

使用场景： 当你需要在同一时间只存储一个项，但这个项可能是多种不同的类型中的一个时，使用联合体可以节省内存。

练习题： 编写一个C++程序，定义一个名为Rectangle的结构体，包含长(width)和高(height)两个成员。在main函数中创建一个Rectangle实例，并编写一个函数来计算矩形的面积。输出这个矩形的面积。

答案：

#include <iostream>// 定义Rectangle结构体
struct Rectangle {float width;float height;
};// 计算矩形面积的函数
float calculateArea(const Rectangle& rect) {return rect.width * rect.height;
}int main() {// 创建Rectangle实例Rectangle myRect;myRect.width = 5.5f;myRect.height = 10.0f;// 计算并输出面积float area = calculateArea(myRect);std::cout << "The area of the rectangle is: " << area << std::endl;return 0;
}