深入理解 C/C++ 结构体 <1>: Structure 是为了解决什么问题？
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By Long Luo

“关关雎鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑”，《诗经》三百篇，开篇就是男女之间的恋情，可见几千年的古人也十分重视爱情。这也难怪，毕竟男女的婚姻是人伦之始，而且含有成家立业的意思。引用生物学的观点来解释，就是“求食求偶是关系到人类生存繁衍的大事”，能不重视么？

在我们的老祖宗还住在山洞里的那个时代，野外看到一个漂亮的女野人，一棍子敲晕，拖进洞里…不过那个年代已经一去不复返了。随着人类的进步，具体到现在这个社会，现代的女人都要求男方高富帅，有车有房…当然按照进化心理学的观点来看，这些东西都代表着男性获取资源的能力，而智人(人类)的后代是很脆弱的，为了繁衍，所以女性是将男性所获取的资源和获取资源的能力置于第一位的。

不过，由于拜国内的房地产所赐，身为一名D丝的话，想要追到一个女孩，也变得异常困难，一方面是硬件上的劣势，比如外表、车、房子、一份体面的工作灯；另外一方面又有软件上的劣势，比如幽默感，人品如何、性格等。付出的服务项目也越来越多，既要送花，要帮女孩做这个做那个表决心，还要送这个送那个表付出。

据说20年后国内将有3000w男性光棍，女孩也就成了卖方市场，眼前这么多追求者，高富帅各方面程度都不一样，应该把哪个放在第一位呢？该怎么选呢？

比如一位美女，就有3位男性追求者，比较来比较去，某天决定先按照“帅”的程度排个序，选一个最“帅”的：

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** File: - Z:\work\code\c\Struct\WhyUsingStuct.c
** 
** Copyright (C) Long.Luo, All Rights Reserved!
** 
** Description: 
**      WhyUsingStruct.c ---
** 
** Version: 1.1
** Date created: 22:25:44,20/12/2012
** Author: Long.Luo
** 
** --------------------------- Revision History: --------------------------------
** 	<author>	<data>			<desc>
** 
************************************************************************************/

#include <stdio.h>

/* Number of the boys */	
#define BOYS_NUM	(3)

void main()
{
	int i, j;

	/* Name */		
	char name[BOYS_NUM][10];

	/* height */
	int height[BOYS_NUM];

	/* rich */
	int money[BOYS_NUM];

	/* handsome */
	int handsome[BOYS_NUM];

	/* pointer array of the boys' name */
	char *pName[BOYS_NUM];

	/* the temporary */
	int heightTemp, moneyTemp, handsomeTemp;
	char *nameTemp;

	for (i = 0; i < BOYS_NUM; i++)
	{
		pName[i] = name[i];
	}

	for(i = 0; i < BOYS_NUM; i++)
	{
		printf("Pls input the Name of the No. %d Boys:", i + 1);
		gets(pName[i]);
		if (*pName[i] == '\0')
		{
			gets(pName[i]);
		}

		printf("Pls input the Height of %s ：", pName[i]);
		scanf("%d", &height[i]);
		printf("Pls input the Money of %s ：", pName[i]);
		scanf("%d", &money[i]);
		printf("Pls input the Handsome of %s ：", pName[i]);
		scanf("%d", &handsome[i]);
	}

	/* sort by Height */
	/* Only write one item. */ 
	for (i = 0; i < BOYS_NUM - 1; i++)
	{
		for (j = i + 1; j < BOYS_NUM; j++)
		{
			if (handsome[i] < handsome[j])
			{
				nameTemp = pName[i];
				pName[i] = pName[j];
				pName[j] = nameTemp;

				handsomeTemp = handsome[i];
				handsome[i] = handsome[j];
				handsome[j] = handsomeTemp;
			}
		}
	}

	for (i = 0; i < BOYS_NUM; i++)
	{
		printf("\nThe Boys's info: %s\t, height: %d\t, money: %d\t, handsome: %d\t");
	}

	getchar();
}

但是上面的代码有很明显缺点：

  1. 变量过多，同一追求者的各个数据无联系，没有整体概念，不便管理；

  2. 操作不便，假如某天想把“富”作为第一考虑呢？或者根据不同面采取不同的加权来选择呢？

男人，不止一面!(七匹狼广告)

一个事物往往有很多的特征，但是人们往往去表达事物的时候，不是说特征，而是讲整体。零碎的信息、有时候很难替代一个整体信息结构。

显然，选用一种能把一个追求者的数据构造成一个整体的构造型数据结构更合适，但不能是数组。对于这种情况，可以将一个追求者的数据定义为一个ExpectedBoyFriend结构体类型：

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struct ExpectedBoyFriend
{
	char name[10];
	int height;
	int money;
	int handsome;
};

有时需要将不同类型的数据组合成一个有机的整体，以供用户方便地使用，而这些组合在一个整体中的数据是互相联系的。

Ｃ和C++允许用户自己指定这样一种数据类型，它称为结构体，在一个组合项中包含若干个类型不同（当然也可以相同）的数据项。

类似上例，我们就声明了一个新的结构体类型 ExpectedBoyFriend ，它向编译系统声明： 这是一种结构体类型，它包括 name, height, money, handsome 等不同类型的数据项。 ExpectedBoyFriend 是一个类型名，它和系统提供的标准类型（如 int、char、float、double 等）一样，都可以用来定义变量，只不过结构体类型需要事先由用户自己声明而已。

声明一个结构体类型的一般形式为：

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struct tag
{
	member-list
}
varible-list

结构体类型名用来作结构体类型的标志。上面的声明中 ExpectedBoyFriend 就是结构体类型名。大括号内是该结构体中的全部成员(member)，由它们组成一个特定的结构体。上例中的 name, height, money, handsome 等都是结构体中的成员。

在声明一个结构体类型时必须对各成员都进行类型声明：

即类型名  成员名；

每一个成员也称为结构体中的一个域(field)。成员表列又称为域表。成员名的定名规则与变量名的定名规则相同。

我们再看看使用Struct之后的代码：

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** File: - Z:\work\code\c\Struct\UsingStruct.c
** 
** Copyright (C) Long.Luo, All Rights Reserved!
** 
** Description: 
**      UsingStruct.c ---
** 
** Version: 1.2
** Date created: 22:52:29,20/12/2012
** Author: Long.Luo
** 
** --------------------------- Revision History: --------------------------------
** 	<author>	<data>			<desc>
** 
************************************************************************************/

#include <stdio.h>

/* Number of the boys */	
#define BOYS_NUM	(3)


struct ExpectedBoyFriend
{
	char name[10];
	int height;
	int money;
	int handsome;
};


void main()
{
	struct ExpectedBoyFriend ebf[BOYS_NUM];
	struct ExpectedBoyFriend ebfTemp;
	int i, j;

	for (i = 0; i < BOYS_NUM; i++)
	{
		printf("Pls input the Name of the No. %d Boys:", i + 1);
		gets(ebf[i].name);
		if (ebf[i].name[0] == '\0')
		{
			gets(ebf[i].name);
		}

		printf("Pls input the Height of %s ：", ebf[i].name);
		scanf("%d", &ebf[i].height);
		printf("Pls input the Money of %s ：", ebf[i].name);
		scanf("%d", &ebf[i].money);
		printf("Pls input the Handsome of %s ：", ebf[i].name);
		scanf("%d", &ebf[i].handsome);
	}

	/* Sort by Height */
	/* Only write one item. */ 
	for (i = 0; i < BOYS_NUM - 1; i++)
	{
		for (j = i + 1; j < BOYS_NUM; j++)
		{
			if (ebf[i].height < ebf[j].height)
			{
				ebfTemp = ebf[i];
				ebf[i] = ebf[j];
				ebf[j] = ebfTemp;
			}
		}
	}

	for (i = 0; i < BOYS_NUM; i++)
	{
		printf("%s: \tHeight:%d, \tMoney: %d, \tHandsome:%d\n", 
			ebf[i].name, ebf[i].height, ebf[i].money, ebf[i].handsome);
	}

	getchar();
}

代码是不是变得简洁多了呢？

在这一篇里我们引入了结构体，了解了为什么需要结构体，在实际问题中作用及带来的好处。下一篇我们会对结构体的声明，定义及初始化进行详细讲解，不要走开，下节更精彩！

参考文献

  1. Structures in C++
  2. How to use Structures (Struct) in C
  3. Structures in C Explained: A Comprehensive Guide
  4. C Structure
  5. Structure Pointer in C
  6. Structures
  7. Mastering Structs in C: An In-Depth Guide

Long Luo transfer at 2016-6-5 02:15:28 @Shenzhen, China.