Структуры и перечисления в С++. (Лекция 2)

Понятие программной структуры
Структура - это композитный тип данных, объединяющий несколько более простых данных. В качестве элементов структуры могут выступать различные типы: int, float, bool, и т.д.
В С++ понятие структуры расширено до нового (пользовательского) типа данных.
Структуры отличаются от массивов тем, что объединяют разнотипные данные.

1) Синтаксис определения структуры
struct имя_структуры
{
тип_1 поле_1;
тип_2 поле_2;
....
тип_N поле_N;
};
Задаются имена и типы элементов (полей) структуры, а также определяется ее имя.

2) Синтаксис объявления структурной переменной
имя_структуры имя_переменной;
При объявлении переменной под нее выделяется участок оперативной памяти. Объем памяти зависит от количества полей в структуре и от их типа.

3) Доступ к полям структуры
имя_переменной.поле_k = значение;
С полями структурной переменной можно обращаться так же, как с обычными переменными (выводить на экран, передавать в функции в качестве аргументов и т.д.).
Для доступа к отдельному полю структуры используется оператор "точка":

#include
using namespace std;
struct part // объявление структуры
{
int modelnumber; // номер модели изделия
int partnumber; // номер детали
float cost; // стоимость детали
};
...

part part1;
part part2, part3;
part2.modelnumber = 28;
Пример с доступом к полю
структурной переменной

// ...
int main()
{
// объявление структурной переменной
part part1;
// присваиваем значения полям
part1.modelnumber = 6244;
part1.partnumber = 373;
part1.cost = 217.55F;
// выводим значения полей на экран
cout << "Модель " << part1.modelnumber;
cout << ", деталь " << part1.partnumber;
cout << ", стоимость " << part1.cost << endl;
return 0;
}

4) Инициализация полей структуры
имя_структуры имя_переменной =
{ знач_1, знач_2, ..., знач_N };
При объявлении структурной переменной значения ее полей не определены. Для инициализации используется оператор присваивания
Пример
part part1 = {6244, 373, 213.55F};

5) Присваивание структурных переменных
переменная_2 = переменная_1;
Операция присваивания, выполняемая над двумя структурными переменными, означает копирование значений всех полей
Присваивание может выполняться только над переменными, имеющими один и тот же тип.

Вложенные структуры
В С++ структуры допускают вложенность. Глубина вложения не ограничена.
Пример: инженерный проект здания с использованием английской системы мер.
Исходные данные:
1) Здание = набор помещений
2) Помещение = прямоугольная комната с
2-мя параметрами (длиной и шириной)
3) Единицы длины - фут и дюйм.

Пример: программная структура для описания помещения
Английская система измерения длин – футы и дюймы (1 фут = 12 дюймов)

#include
using namespace std;
struct Distance // длина в англ. системе {
int feet;
float inches;
};
struct Room // комната
{
Distance length; // длина
Distance width; // ширина
};
//... (продолжение)

// ... (начало)
int main()
{
Room dining; // комната (столовая)
dining.length.feet = 13;
dining.length.inches = 6.5;
dining.width.feet = 10;
dining.width.inches = 0.0;
// преобразуем
float l = dining.length.feet +
dining.length.inches/12;
float w = dining.width.feet +
dining.width.inches/12;
// площадь комнаты
cout << "Площадь " << l * w << " кв. футов";
return 0;
}

Расположение
элементов
в памяти

Перечисления
Перечисления используются в случаях, когда переменная некоторого типа может принимать заранее известное (как правило, небольшое) множество значений.
Примеры: дни недели, оценки на экзамене, шахматные фигуры и т.д.

Синтаксис объявления перечисления
enum имя {константа_1, константа_2, ...,
константа_N};
Значение константа_k называется константой перечислимого типа.
enum Suit { Diamonds, Hearts, Clubs, Spades };
Пример: карточные масти

Синтаксис объявления переменной перечисляемого типа
имя_перечисления имя_переменной;
Примеры объявлений:
Suit s1;
Suit s2, s3 = Diamonds;

Переменным перечисляемого типа можно присваивать значения любой из констант, указанных в списке, например:
s1 = Hearts;
s2 = s1;
s3 = Clubs;
Кроме того, перечисляемые типы допускают применение основных арифметических операций и операций сравнения.
Suit s1;
if(s1 == Clubs)
{
cout << "Вы выиграли!";
}

#include
using namespace std;
const int jack = 11; // валет
const int queen = 12; // дама
const int king = 13; // король
const int ace = 14; // туз
enum Suit {clubs, diamonds, hearts, spades};
struct card // карта
{
int number; // достоинство карты
Suit suit; // масть
};
// ... (продолжение)
Приложение: карточная игра.

// ... (начало)
int main()
{
card tmp, chosen, prize; // 3 карты
int position;
card card1 = {7, clubs}; // карта 1
cout << "Карта 1: 7 треф" << endl;
card card2 = {jack, hearts}; // карта 2
cout << "Карта 2: валет червей" << endl;
card card3 = {ace, spades}; // карта 3
cout << "Карта 3: туз пик\n";
prize = card3; // запоминаем карту 3
// ... (продолжение)

// ... (начало)
cout << "Меняем местами карты 1 и 3\n"; tmp = card3; card3 = card1; card1 = tmp;
cout << "Меняем местами карты 2 и 3\n";
tmp = card3; card3 = card2; card2 = tmp;
cout << "Меняем местами карты 1 и 2\n";
tmp = card2; card2 = card1; card1 = tmp;
cout << "В какой позиции (1, 2, или 3)
теперь туз пик? ";
cin >> position;
// ... (продолжение)