2.2　構造數據類型

C++的構造類型主要有數組、枚舉、結構體、聯合體和類，關于類將在后面章節中詳細介紹，本節簡單介紹其他幾種構造類型。

2.2.1　數組

有時需要在程序中表示許多類型相同的數據，如記錄一個班級每名學生某門課程的成績，假設這個班級有60名學生，在程序中定義60個不相關的實型變量是非常煩瑣的，這時可以用數組來表示這60名學生某門課程的成績。數組變量可以存放一組具有相同類型的數據，其語法格式如下：

     數據類型 數組名[數組元素個數];

其中，數據類型既可以是簡單數據類型，又可以是構造數據類型。上面提到60名學生某門課程的成績可以表示為：

     float score[60];

訪問數組中的元素可以通過數組名加下標的方式，下標范圍從0到數組元素個數減1，如用score[0]訪問數組中第一個元素，即第一名學生的成績；score[59]訪問數組中最后一個元素，即第60名學生的成績。下面的語句可以輸出第10名學生的成績。

     cout <<score[9]<<endl;

字符數組是一種常用的數組，它是指數組中的每個元素都是字符，這樣就可以用字符數組描述字符串變量，具體示例如下：

     char str[9]＝＂qianfeng＂;

上述語句中，str數組有9個存儲空間，除了存儲字符串中的8個字符外，還在最后一個存儲單元中存儲字符串結束標志'\0'。上述語句定義完字符數組后，用str[3]表示字符'n'，用str表示整個字符串，下面的語句就可以直接輸出str整個字符串，具體示例如下：

     cout <<str <<endl;

當觀眾去電影院看電影時，通常電影票上寫著幾排幾座，此時觀眾首先會根據排號找到座位所在的行，然后根據座號找到座位所在的列，類似這樣的數據都可以用二維數組來描述，其語法格式如下：

     數組類型 數組名[行數(常量表達式)][列數(常量表達式)];

假如需要記錄60名學生3門課程的成績，可以通過如下方式定義：

     float score[60][3];

其中，行號范圍為0~59，表示60名學生；列號范圍為0~2，表示3門課程，這個數組總有180個元素，即對應180個成績。數組元素在內存中是按順序存放的，如score數組的存放方式如圖2.7所示。

圖2.7　score數組的存放方式

類似地，還可以定義多維數組，它的定義與二維數組類似，但由于多維數組不易于想象、難以調試且較占用內存，在實際開發中很少用到，因此不再贅述。

2.2.2　枚舉

在生活中，表示男女性別時，有兩種取值：Male、Female。程序中可以用整數來表示這種數據，具體示例如下：

     int Gender;//Gender取值為0或1,0表示Male,1表示Female

這種表示有兩個缺點：一是不直觀，二是容易出錯。如果Gender賦值為3，在編譯時不會報錯，但這顯然有問題，此時Gender不再表示男女性別。在C++中，可以用枚舉這個數據類型來解決這個問題。枚舉的使用很像一個整數類型，其語法格式如下：

     enum枚舉類型名{常量1,常量2,…,常量n};

它表示定義一種枚舉的數據類型，具有這種數據類型的變量所有可以取的值都列在后面的括號中。定義描述性別的枚舉類型，具體示例如下：

     enum Gender{M ale,Female};

接下來，可以通過枚舉類型Gender定義變量，具體示例如下：

     Gender gender;

這時，變量gender的取值就有兩種，即Male、Female。如果希望變量gender表示Male，只需把Male賦值給gender，具體示例如下：

     gender＝Male;

枚舉類型中的每個元素的值實際上都是整數，枚舉類型本質上就是一個整數的集合，默認情況下，第一個枚舉元素被賦值為0，接下來的枚舉元素取值依次是前一個枚舉元素的取值加1。根據實際情況，程序中也可以顯式地指定某個枚舉元素的值，具體示例如下：

     enumW eek{Sun,Mon,Tue＝3,Wed,Thu＝3,Fri,Sat};

上述語句中，Sun值為0，Mon值為1，Tue值為3，Wed值為4，Thu值為3，Fri值為4，Sat值為5。從此示例中可以得出，同一枚舉類型的不同常量取值不是唯一的。

在C++中，另一種使用枚舉類型的方法是定義一個匿名enum枚舉類型，即enum后不給出具體的類型名，將其中的枚舉常量作為一般常量使用，具體示例如下：

上述語句中，枚舉常量Min和Max可以作為一般的符號常量使用，事實上，匿名枚舉的主要用途就是定義符號常量。

2.2.3　結構體

假設要存儲有關學生的信息，則可能要存儲學生的姓名、學號、年齡、成績等。這時就希望有一種數據類型可以將這些信息存儲在一個單元中，顯然數組不能符合要求，但C++中的結構體可以符合要求。結構體是一種比數組更靈活的數據類型，因為同一個結構可以存儲多種類型的數據，這樣就可以將有關學生的信息放在一個結構體中，從而將數據的表示合并到一起。如果要表示整個班級學生，則可以使用結構體數組。結構體也是類的基石，學習結構體將使大家離面向對象程序設計的核心更近一步，其語法格式如下：

其中，struct是關鍵字，不可以省略；結構體名要符合標識符的命名規則，可以省略；成員類型除了可以是基本數據類型外，還可以是構造數據類型。具體示例如下：

定義了結構體類型后，在表示具體的一個學生時，就可以定義這個結構體類型的變量，具體示例如下：

     Student stu;

當存儲學生信息時，就可以為結構體中的各個成員分別賦值，具體示例如下：

     strcpy(stu.name,＂小千＂);
     stu.id＝2018010101;
     stu.age＝18;
     stu.score＝98.0f;

為使某個結構體變量有初始值，可以在定義這個變量時直接為它初始化，具體示例如下：

     Student stu1＝{＂小鋒＂,2018010102,18,99.0f};

2.2.4　聯合體

聯合體是一種數據格式，它能夠存儲不同的數據類型，但只能同時存儲其中的一種類型。簡單理解，結構體可以同時存儲int、long和double，但聯合體只能存儲int、long和double中的一種類型，因此聯合體常用于節省內存。定義和使用聯合體的方法和結構體十分類似，也需要首先定義聯合體內部的成員類型，其語法格式如下：

假設管理一個商品目錄，其中有一些商品的編號為整數，而另一些商品的編號為字符串，這時就可以用聯合體來表示，具體示例如下：

定義了聯合類型后，在表示具體的一個商品編號時，就可以定義這個聯合體類型的變量，具體示例如下：

上述代碼中，當id.id_num賦值為65時，輸出id.id_name為A。