Структуры и объединения

Структуры
Структура – это множество поименованных элементов в общем случае разных типов.
Объявление типа struct имеет вид:
struct имя_типа {описание элементов};
Элементы структуры называются полями, могут иметь любой тип, в том числе быть указателями на тип самой структуры.
struct book
{
char title[81];
int year;
int page;
float price;
};

Поля структуры
Имена полей в структуре должны различаться.
Имена элементов разных структур могут совпадать.
Элементом структуры может быть другая структура.
struct pets { char name[10];
int age };
struct boy { char name[10];
int age;
pets pet };
В языке С++
Тип struct является видом класса и обладает всеми свойствами классов. Все поля класса struct по умолчанию открыты (public), но их можно переопределить как закрытые (private).

Объявление переменных
Следующий оператор:
struct book library;
создает объект типа struct book, под который выделяется 110 байт
памяти в соответствии со структурным шаблоном.
Используя тип struct book, можно описать несколько объектов:
struct book library, catalog[10], *plibrary;
Можно объединить описание структурного шаблона и фактическое
определение структурной переменной:
struct book
{
char title[81];
int year;
int page;
float price;
} library;

Инициализация и доступ
Элементы структуры в памяти запоминаются последовательно, в том порядке, в котором они объявляются: первому элементу соответствует меньший адрес памяти, последнему - больший.
Структурную переменную можно инициализировать в операторе описания подобно массиву:
struct book library = { “Язык С++”,
“Страуструп”,
1990,
500,
1000 };
Доступ к элементам структуры осуществляется с помощью операции точка:
library.author=”Павловская”; // явная инициализация
gets (library.author); //ввод значения

Массивы структур
Описание массива структур аналогично описанию любого другого массива:
struct book catalog[10];
Каждый элемент массива catalog представляет собой структуру типа book.
Для доступа к элементу массива используется индекс, который присоединяется к имени массива:
catalog[2].title
catalog[4].price
catalog[2].title[5] //6 элемент символьного массива в 3-й структуре

Списки структур
Элемент структуры может быть объявлен как указатель на тип
структуры, в которую он входит. Это позволяет создавать
связанные списки структур:
struct sample
{
char c;
float f;
struct sample *next;
} x;
Присвоим переменной x.next адрес динамически выделенной
области памяти для хранения значения структуры того же типа:
x.next = (struct sample*) malloc (sizeof (x));
c
f
next
*
*
*
NULL

Вложенные структуры
Элементом структуры может быть другая структура.
struct myfile {
char name[10];
char ftype[4];
int ver;
};
struct dir {
struct myfile f;
int size;
} my_f [100];
Шаблон для вложенной структуры должен располагаться перед определением фактической структурной переменной в рамках другой структуры.
my_f [0].size //элемент size 1-ой структуры
my_f [2].f.ver //элемент ver вложенной структуры f в 3-й структуре my_f

Указатели на структуры
Объявим указатель на структуру:
struct dir *pst;
Указатель *pst можно использовать для ссылок на любые структуры типа dir:
pst = &my_f [0];
Доступ к полям структуры через указатель осуществляется с помощью операции косвенного доступа −>
pst->size ≡ my_f [0].size
(pst+i)->size ≡ my_f [i].size
Для вложенных структур:
my_f [0].f.ver ≡ pst−> (f.ver)
my_f [0].f.name[0] ≡ pst−> (f.name[0])

Структуры и функции
Для передачи информации о структуре внутрь функции
используются следующие способы:
Использование в качестве фактического аргумента элемента структуры.
Использование в качестве фактического аргумента адреса структуры.
Использование в качестве фактического аргумента самой структуры.

Ответьте

Битовые поля
Битовые поля применяются для экономного хранения данных малого диапазона, а также для работы с данными, в которых отдельные биты имеют самостоятельное значение.
Битовое поле может быть объявлено только как элемент структуры.
Цепочка битов не должна превышать машинного слова.
/*контрольный байт*/
struct bit_area
{
unsigned char er : 1; //бит ошибки
unsigned char rd : 1; //бит готовности
unsigned char dat : 6; //поле данных
}cntrl_byte;

Ответьте

Объединения
Объявление объединения синтаксически совпадает с объявлением структуры, но начинается с ключевого слова union.
Поля объединения хранятся в одной области памяти и имеют один и тот же начальный адрес.
Размер объединения определяется максимальным размером его элементов.
Объединения экономят память и используются, если в каждый момент времени используется только одно поле.
union small { int x;
char s[10];
float y;
} val;
Под объект val память выделяется в соответствии с размером максимального поля - 10 байт.

Пример (стандарт IEEE-754)
union small { int x;
char s[10];
float y;
} val;
х
y
l
a
n
g
u
a
g
e
_
c
val.s[] = “language_c”
x = 24940 = 0x6C61
y = 1.1257203e+24 = 0x6C616E67
s
‘l’ = 0x6C
‘a’ = 0x61
‘n’ = 0x6E
‘g’ = 0x67

Битовые поля и объединения
struct options { //объявим тип-структуру с битовыми полями
bool center_x:1;
bool center_y:1;
unsigned int shadow:2;
unsigned int palette:4;
};
union { //объединение – для разной интерпретации options
unsigned char mask; //для работы со всеми битами сразу - mask
options bit; //для работы с полями структуры - bit
} option = {0xC4};
cout << option.bit.palette; //так выводится информация по битам palette
option.mask &= 0xFA; //так накладывается маска на все биты сразу

Ответьте

Перечислимые типы данных
Перечислимый тип (перечисление) – определение целочисленных констант, для каждой из которых вводятся имя и значение.
Объявление:
enum имя_типа {список перечисления} идентификатор;
Пример:
enum progr {C, Pascal, Foxpro, Modula 2, Basic, Fortran} lang;
Пример явной инициализации констант:
enum mas {elem1 = -1, elem2, elem3 = 5};
Элементам перечисления могут быть присвоены одинаковые значения:
enum mas {elem1 = 2, elem2, elem3 = 2, elem4};

Ответьте