在 C++ 中，结构体（struct） 是一种用户自定义的数据类型，用于将不同类型的数据（变量、函数等）组合成一个整体，以便更方便地管理和操作相关数据。结构体是 C++ 面向对象编程的基础之一，与类（class）类似，但默认访问权限不同。

一、结构体的基本定义与使用

1. 定义结构体

使用 struct 关键字定义结构体，语法如下：

struct 结构体名 {
    // 成员变量（可以是不同类型）
    类型1 变量名1;
    类型2 变量名2;
    // ...
    // 成员函数（C++ 特有，C 语言结构体不能包含函数）
    返回类型 函数名(参数列表) {
        // 函数体
    }
};

示例：定义一个表示“学生”的结构体

struct Student {
    // 成员变量
    int id;         // 学号
    string name;    // 姓名
    float score;    // 成绩

    // 成员函数：打印学生信息
    void print() {
        cout << "ID: " << id << ", 姓名: " << name << ", 成绩: " << score << endl;
    }
};

2. 声明结构体变量

定义结构体后，可以像使用基本类型一样声明变量：

// 方式1：先定义结构体，再声明变量
Student s1;  // s1 是 Student 类型的变量

// 方式2：定义结构体时同时声明变量
struct Teacher {
    string name;
    int age;
} t1, t2;  // t1、t2 是 Teacher 类型的变量

3. 访问结构体成员

通过 . 运算符访问结构体变量的成员（变量或函数）：

int main() {
    Student s1;
    // 赋值成员变量
    s1.id = 1001;
    s1.name = "张三";
    s1.score = 95.5;
    // 调用成员函数
    s1.print();  // 输出：ID: 1001, 姓名: 张三, 成绩: 95.5
    return 0;
}

如果是结构体指针，则通过 -> 运算符访问成员：

Student* p = &s1;
p->id = 1002;       // 等价于 (*p).id = 1002
p->print();         // 等价于 (*p).print()

二、结构体的核心特性

1. 默认访问权限

  • 结构体的成员默认是 public（公有），外部可以直接访问（与类 class 相反，类默认是 private）。
  • 可以通过 public、private、protected 关键字修改成员的访问权限：
    struct Person {
    public:
        string name;  // 公有成员，外部可访问
    private:
        int age;      // 私有成员，仅内部可访问
    };

    int main() {
        Person p;
        p.name = "李四";  // 合法
        p.age = 20;       // 错误：age 是私有成员，外部无法访问
    }

2. 构造函数与析构函数

C++ 结构体可以定义构造函数（初始化成员）和析构函数（清理资源），用法与类完全相同：

struct Book {
    string title;
    int pages;

    // 构造函数（无返回值，与结构体同名）
    Book(string t, int p) {
        title = t;
        pages = p;
    }

    // 析构函数（销毁对象时调用）
    ~Book() {
        cout << "《" << title << "》被销毁" << endl;
    }
};

int main() {
    Book b("C++ Primer", 1000);  // 调用构造函数初始化
    cout << b.title << ", " << b.pages << "页" << endl;
    return 0;  // 程序结束时调用析构函数
}

3. 结构体数组与指针

  • 结构体数组：存储多个结构体对象的数组。

    Student class1[3] = {
        {1001, "张三", 90},
        {1002, "李四", 85},
        {1003, "王五", 92}
    };
    class1[0].print();  // 访问数组中第一个元素的成员函数

  • 结构体指针数组：数组元素是指向结构体的指针。

    Student s1 = {1001, "张三", 90};
    Student s2 = {1002, "李四", 85};
    Student* arr[2] = {&s1, &s2};  // 指针数组
    arr[0]->print();  // 通过指针访问成员

4. 结构体嵌套

结构体可以包含其他结构体作为成员，实现复杂数据结构：

struct Date {  // 日期结构体
    int year;
    int month;
    int day;
};

struct Employee {  // 员工结构体，嵌套 Date
    string name;
    Date hireDate;  // 入职日期（Date 类型）
};

int main() {
    Employee e;
    e.name = "赵六";
    e.hireDate.year = 2023;
    e.hireDate.month = 10;
    e.hireDate.day = 1;
    return 0;
}

三、结构体与类的区别

C++ 中结构体（struct）和类（class）的核心功能几乎完全一致（都可以包含成员变量、函数、构造函数等），唯一的区别是：

  • 默认访问权限：struct 成员默认是 public，class 成员默认是 private。
  • 继承默认权限：struct 默认是公有继承，class 默认是私有继承（后续学习继承时会涉及）。

实际开发中，习惯上：

  • 用 struct 表示“数据集合”（如坐标、日期等简单数据）。
  • 用 class 表示“具有复杂行为的对象”（如学生、汽车等包含更多逻辑的实体）。