Как инициализировать массив структур c
Массивы структур
Чтобы получить доступ к определенной структуре, указывайте имя массива с индексом. Например, чтобы вывести ZIP-код из третьей структуры, напишите следующее:
Как и в других массивах переменных, в массивах структур индексирование начинается с 0.
Пример со списком рассылки
Чтобы показать, как используются структуры и массивы структур, в этом разделе создается простая программа работы со списком рассылки, и в ее массиве структур будут храниться адреса и связанная с ними информация. Эта информация записывается в следующие поля: name (имя), street (улица), city (город), state (штат) и zip (почтовый код, индекс).
Вся эта информация, как показано ниже, находится в массиве структур типа addr :
Вот main() — первая функция, которая нужна программе:
Функция начинает выполнение с инициализации массива структур, а затем реагирует на выбранный пользователем пункт меню.
Функция init_list() готовит массив структур к использованию, обнуляя первый байт поля name каждой структуры массива. (В программе предполагается, что если поле name пустое, то элемент массива не используется.) А вот сама функция init_list() :
Функция menu_select() выводит меню на экран и возвращает то, что выбрал пользователь.
Функция enter() подсказывает пользователю, что именно требуется ввести, и сохраняет введенную информацию в следующей свободной структуре. Если массив заполнен, то выводится сообщение Список заполнен. Функция find_free() ищет в массиве структур свободный элемент.
Структуры
Введение
Мир вокруг можно моделировать различными способами. Самым естественным из них является представление о нём, как о наборе объектов. У каждого объекта есть свои свойства. Например, для человека это возраст, пол, рост, вес и т.д. Для велосипеда – тип, размер колёс, вес, материал, изготовитель и пр. Для товара в магазине – идентификационный номер, название, группа, вес, цена, скидка и т.д.
У классов объектов набор этих свойств одинаковый: все собаки могут быть описаны, с той или иной точностью, одинаковым набором свойств, но значения этих свойств будут разные.
Все самолёты обладают набором общих свойств в пределах одного класса. Если же нам надо более точное описание, то можно выделить подклассы: самолёт амфибии, боевые истребители, пассажирские лайнеры – и в пределах уже этих классов описывать объекты. Например, нам необходимо хранить информацию о сотрудниках компании. Каждый сотрудник, в общем, обладает большим количеством разных свойств. Мы выберем только те, которые нас интересуют для решения прикладной задачи: пол, имя, фамилия, возраст, идентификационный номер. Для работы с таким объектом нам необходима конструкция, которая бы могла агрегировать различные типы данных под одним именем. Для этих целей в си используются структуры.
Объявление структуры
Синтаксис объявления структуры
Полями структуры могут быть любые объявленные типы, кроме самой структуры этого же типа, но можно хранить указатель на структуру этого типа:
В том случае, если несколько полей имеют один тип, то их можно перечислить через запятую:
После того, как мы объявили структуру, можно создавать переменную такого типа с использованием служебного слова struct. Доступ до полей структуры осуществляется с помощью операции точка:
Структура, объявленная в глобальном контексте, видна всем. Структура также может быть объявлена внутри функции:
Можно упростить пример: синтаксис языка позволяет создавать экземпляры структуры сразу же после определения:
Структура также может быть анонимной. Тогда мы не сможем использовать имя структуры в дальнейшем.
В этом примере мы создали переменную A. Она является структурой с двумя полями.
Начальная инициализация структур
Структуру можно инициализировать во время создания как массив. Поля в этом случае будут присваиваться по порядку.
Замечание: таким образом можно только иницализировать структуру. Присваивать значение всей структуре таким образом нельзя.
Современный стандарт си позволяет инициализировать поля структуры по имени. Для этого используется следующий синтакис:
Определение нового типа
Когда мы определяем новую структуру с помощью служебного слова struct, в пространстве имён структур (оно не имеет ничего общего с пространствами имён С++) создаётся новый идентификатор. Для доступа к нему необходимо использовать служебное слово struct. Можно определить новый тип с помощью служебного слова typedef. Тогда будет создан псевдоним для нашей структуры, видимый в глобальном контексте.
Теперь при работе с типом Point нет необходимости каждый раз писать слово struct. Два объявления можно объединить в одно
Замечание. Если мы создаём новый тип-структуру, полем которого является указатель на этот же тип, то его необходимо объявлять явно с использованием служебного слова struct
Указатели на структуру
Обратите внимание на удаление массива структур: при удалении экземпляра структуры он не удаляет своих полей самостоятельно, поэтому необходимо сначала удалять поля, после этого удалять сам массив.
При вызове функции jsonUser мы передаём указатель на экземпляр структуры, поэтому внутри функции доступ до полей осуществляется с помощью оператора стрелка.
Устройство структуры в памяти
Первая структура должна иметь размер 6 байт, вторая 8 байт, третья 7 байт, однако на 32-разрядной машине компилятор VC сделает их все три равными 8 байт. Стандарт гарантирует, что поля расположены друг за другом, но не гарантирует, что непрерывно.
Есть возможность изменить упаковку структур в памяти. Можно явно указать компилятору каким образом производить упаковку полей структуры, объединений или полей класса. Каким образом это делать, зависит от компилятора. Один из самых распространённых способов прагма pack()
У неё есть несколько разновидностей, рассмотрим только одну. pragma pack(n) указывает значение в байтах, используемое для упаковки. Если параметр компилятора не заданы для модуля значения по умолчанию n 8. Допустимыми значениями являются 1, 2, 4, 8 и 16. Выравнивание поля происходит по адресу, кратному n или сумме нескольких полей объекта, в зависимости от того, какая из этих величин меньше.
Использование #pragma pack не приветствуется: логика работы программы не должна зависить от внутреннего представления структуры (если, конечно, вы не занимаетесь системным программированием или ломаете чужие программы и сети).
Приведение типов
Стандартом поведение при приведении одной структуры к другой не определено. Это значит, что даже если структуры имеют одинаковые поля, то нельзя явно кастовать одну структуру до другой.
Этот пример работает, но это хак, которого необходимо избегать. Правильно писать так
Привести массив к структуре (или любому другому типу) по стандарту также невозможно (хотя в различных компиляторах есть для этого инструменты).
Но в си возможно всё.
Но запомните, что в данном случае поведение не определено.
Вложенные структуры
Структура сама может являться полем структуры. Пример: структура Model – модель автомобиля, имеет название, номер, год выпуска и поле Make, которое в свою очередь хранит номер марки и её название.
Вложенные структуры инициализируются как многомерные массивы. В предыдущем примере можно произвести начальную инициализацию следующим образом:
P.S. подобным образом инициализировать строки не стоит, здесь так сделано только для того, чтобы упростить код.
Указатели на поля структуры и на вложенные структуры
Указатели на поля структуры определяются также, как и обычные указатели. Указатели на вложенные структуры возможны только тогда, когда структура определена. Немного переделаем предыдущий пример: «деанонимизируем» вложенную безымянную структуру и возьмём указатели на поля структуры Model:
Как уже говорилось ранее, в си, даже если у двух структур совпадают поля, но структуры имеют разные имена, то их нельзя приводить к одному типу. Поэтому приходится избавляться от анонимных вложенных структур, если на них нужно взять указатель. Можно попытаться взять указатель типа char* на поле структуры, но нет гарантии, что поля будут расположены непрерывно.
Примеры
1. Стек, реализованный с помощью структуры «Узел», которая хранит значение (в нашем примере типа int) и указатель на следующий узел. Это неэффективная реализация, которая требует удаления и выделения памяти под узел при каждом вызове операции push и pop.
3. Структура Линия, состоит из двух структур точек. Для краткости реализуем только пару операций
Обратите внимание на операции создания и копирования линии. Обязательно нужно копировать содержимое, иначе при изменении или удалении объектов, которые мы получили в качестве аргументов, наша линия также изменится. Если структура содержит другие структуры в качестве полей, то необходимо проводить копирование содержимого всех полей. Глубокое копирование позволяет избежать неявных зависимостей.
4. Структура комплексное число и функции для работы с ней.
Сложные типы данных в Си
Структура — это объединение нескольких объектов, возможно, различного типа под одним именем, которое является типом структуры. В качестве объектов могут выступать переменные, массивы, указатели и другие структуры.
Структуры позволяют трактовать группу связанных между собой объектов не как множество отдельных элементов, а как единое целое. Структура представляет собой сложный тип данных, составленный из простых типов.
Общая форма объявления структуры:
После закрывающей фигурной скобки > в объявлении структуры обязательно ставится точка с запятой.
Пример объявления структуры
В указанном примере структура date занимает в памяти 12 байт. Кроме того, указатель *month при инициализации будет началом текстовой строки с названием месяца, размещенной в памяти.
При объявлении структур, их разрешается вкладывать одну в другую.
Инициализация полей структуры
Инициализация полей структуры может осуществляться двумя способами:
В первом способе инициализация осуществляется по следующей форме:
Имя элемента структуры является составным. Для обращения к элементу структуры нужно указать имя структуры и имя самого элемента. Они разделяются точкой:
Второй способ инициализации объектов языка Си с использованием функций ввода-вывода.
Объединения
Объединениями называют сложный тип данных, позволяющий размещать в одном и том же месте оперативной памяти данные различных типов.
Размер оперативной памяти, требуемый для хранения объединений, определяется размером памяти, необходимым для размещения данных того типа, который требует максимального количества байт.
Когда используется элемент меньшей длины, чем наиболее длинный элемент объединения, то этот элемент использует только часть отведенной памяти. Все элементы объединения хранятся в одной и той же области памяти, начиная с одного адреса.
Общая форма объявления объединения
Объединения применяются для следующих целей:
Например, удобно использовать объединения, когда необходимо вещественное число типа float представить в виде совокупности байтов
Результат выполнения: 
Пример Поменять местами два младших байта во введенном числе
Результат выполнения 
Битовые поля
Используя структуры, можно упаковать целочисленные компоненты еще более плотно, чем это было сделано с использованием массива.
Набор разрядов целого числа можно разбить на битовые поля, каждое из которых выделяется для определенной переменной. При работе с битовыми полями количество битов, выделяемое для хранения каждого поля отделяется от имени двоеточием
При работе с битовыми полями нужно внимательно следить за тем, чтобы значение переменной не потребовало памяти больше, чем под неё выделено.
Пример Разработать программу, осуществляющую упаковку даты в формат 
Результат выполнения 
Массивы структур
Работа с массивами структур аналогична работе со статическими массивами других типов данных.
Пример Библиотека из 3 книг
Результат выполнения 
Указатели на структуры
Доступ к элементам структуры или объединения можно осуществить с помощью указателей. Для этого необходимо инициализировать указатель адресом структуры или объединения.
Для организации работы с массивом можно использовать указатель. При этом обращение к полям структуры через указатель будет выглядеть как:
указатель — указатель на структуру или объединение;
поле — поле структуры или объединения;
Динамическое выделение памяти для структур
Пример Библиотека из 3 книг
Комментариев к записи: 37
struct date
<
int day; // 4 байта
char *month; // 4 байта
int year; // 4 байта
>;
# if ndef department_h
#define department_h
#include
struct Office
<
char title[50];
struct <
int amount; // количество сотрудников
char lastname[50]; // фамилия начальника
> inc;
struct <
int year;
int month;
> date;
#include //подключаем основную библиотеку
#include
#include //подключаем библиотеку математики
#include //подключаем библиотеку языков
#include
#include «department.h»
#define N 0
int small( struct Office* a, int n, int year, int month)
<
int i = 0, index = 0, min = 0;
while ((a[i].date.year > year) || (a[i].date.month > month) && (a[i].date.year == year)) //сравниваем дату создания с датой, введенной нами
<
i++;
>
index = i;
min = a[i].inc.amount;
for (i; i //находим самый маленький отдел и сравниваем дату с другими датами создания отдела
<
if ((a[i].inc.amount return index;
>
int main()
<
setlocale(LC_ALL, «Rus» ); //включение локализации
setlocale(LC_NUMERIC, «Eng» ); //использование «.» в дробных значениях
int n = 0, year = 0, month = 0;
n = sizeof (A) / sizeof (A[0]); //размер (в байтах) всего массива, то есть сумма всех элементов/ размер (в байтах) одной структуры (50)
for ( int i = 0; i # else
struct Office A[19];
create(A, &n);
for ( int i = 0; i #endif
Массивы структур
Чтобы получить доступ к определенной структуре, указывайте имя массива с индексом. Например, чтобы вывести ZIP-код из третьей структуры, напишите следующее:
Как и в других массивах переменных, в массивах структур индексирование начинается с 0.
Пример со списком рассылки
Чтобы показать, как используются структуры и массивы структур, в этом разделе создается простая программа работы со списком рассылки, и в ее массиве структур будут храниться адреса и связанная с ними информация. Эта информация записывается в следующие поля: name (имя), street (улица), city (город), state (штат) и zip (почтовый код, индекс).
Вся эта информация, как показано ниже, находится в массиве структур типа addr :
Вот main() — первая функция, которая нужна программе:
Функция начинает выполнение с инициализации массива структур, а затем реагирует на выбранный пользователем пункт меню.
Функция init_list() готовит массив структур к использованию, обнуляя первый байт поля name каждой структуры массива. (В программе предполагается, что если поле name пустое, то элемент массива не используется.) А вот сама функция init_list() :
Функция menu_select() выводит меню на экран и возвращает то, что выбрал пользователь.
Функция enter() подсказывает пользователю, что именно требуется ввести, и сохраняет введенную информацию в следующей свободной структуре. Если массив заполнен, то выводится сообщение Список заполнен. Функция find_free() ищет в массиве структур свободный элемент.
Ниже программа обработки списка рассылки приведена полностью. Если у вас остались какие-либо сомнения относительно ее компонентов, введите программу в компьютер и проверьте ее работу, делая в программе изменения и получая соответствующие результаты.
Массив структур. Указатель на структуру
Точно так же, как мы можем создавать массивы любых встроенных типов данных (int, char…), можно создавать массивы структур. Рассмотрим это на примере со структурой WonderfulWoman знакомой нам из первой и второй частей статьи о структурах C++.
Надо внести данные о 7-ми моделях. Данные показать на экран в виде таблицы, чтобы было легче их сравнить. Схематично так:
Чтобы это реализовать – набирайте код:
Массив объектов структуры WonderfulWoman объявлен в строке 29 и в этой же строке все элементы объектов в этом массиве инициализированы нулями. Как видите – кроме того, что вместо встроенного типа мы написали дескриптор структуры, больше ничего нового в этом объявлении для нас нет. Дали имя массиву, указали количество элементов (объектов), инициализировали нулями – всё. Таким образом мы создали массив объектов структуры.
Как обратиться к элементу конкретного объекта структуры? Обычное обращение через точку уже не подойдет:
Конечно, ведь непонятно в какой именно объект из 7 надо внести данные. Так как каждый объект теперь является ячейкой массива структур, чтобы обратиться к его элементам надо сначала указать индекс объекта в квадратных скобках. Только потом точку и имя элемента:
Результат – заполняем структуры данными :
После ввода данных всех моделей, экран очистится (за что отвечает system(“cls”); ) и мы увидим таблицу:
В этой статье поговорим ещё об указателях на структуры. Если, например, надо написать функцию, в которой будут записываться данные в элементы структуры, то необходимо передать эту структуру по указателю. Иначе изменения не сохранятся. Рассмотрим пример со структурой Size из предыдущего листинга. Надо написать функцию, в которой пользователь вносит данные в элементы структуры.