Struct в си: Сложные типы данных в Си : структуры, объединения, битовые поля

struct (C++) | Microsoft Learn

Twitter LinkedIn Facebook Адрес электронной почты

• Статья
• 03/03/2023
• Чтение занимает 2 мин

Ключевое struct слово определяет тип структуры и (или) переменную типа структуры.

Синтаксис

[template-spec] struct [ms-decl-spec] [tag [: base-list ]]
{
   member-list
} [declarators];
[struct] tag declarators;

Параметры

спецификация шаблона
Необязательные спецификации шаблона. Дополнительные сведения см. в разделе Спецификации шаблонов.

struct
ключевое слово struct;

ms-decl-spec
Необязательная спецификация класса хранения. Дополнительные сведения см. в ключевом слове __declspec .

Тег
Имя типа, присваиваемое структуре. Тег становится зарезервированным ключевым словом в области структуры. Тег является необязательным. Если он опущен, определяется анонимная структура. Дополнительные сведения см. в разделе Анонимные типы классов.

base-list
Необязательный список классов или структур, из которых эта структура будет наследовать члены. Дополнительные сведения см. в разделе Базовые классы . Перед именем каждого базового класса или структуры может предшествовать описатель доступа (public, private, protected) и ключевое слово virtual . Дополнительные сведения см. в таблице доступа к членам статьи Управление доступом к членам класса .

список членов
Список членов структуры. Дополнительные сведения см. в статье Общие сведения о членах класса . Единственное отличие заключается в том, что struct используется вместо class.

declarators
Список деклараторов, указывающий имена структуры. В списках деклараторов объявляются один или несколько экземпляров типа структуры. Деклараторы могут включать списки инициализаторов, если все элементы данных структуры являются public. Списки инициализаторов часто используются в структурах, так как по умолчанию являются public элементами данных. Дополнительные сведения см. в разделе Обзор деклараторов .

Тип структуры — это пользовательский составной тип. Он состоит из полей или членов, которые могут иметь разные типы.

В C++ структура совпадает с классом, за исключением того, что ее члены по умолчанию. public

Сведения об управляемых классах и структуре в C++/CLI см. в разделе Классы и структуры.

Использование структуры

В C для объявления структуры необходимо явно использовать ключевое struct слово . В C++ не нужно использовать ключевое struct слово после определения типа.

Если тип структуры определен путем размещения одной или нескольких разделенных запятыми имен переменных между закрывающей фигурной скобкой и точкой с запятой, имеется возможность объявления переменных.

Переменные структуры можно инициализировать. Инициализация каждой переменной должна быть заключена в скобки.

См. сведения о классе, объединении и перечислении.

Пример

#include <iostream>
using namespace std;
struct PERSON {   // Declare PERSON struct type
    int age;   // Declare member types
    long ss;
    float weight;
    char name[25];
} family_member;   // Define object of type PERSON
struct CELL {   // Declare CELL bit field
    unsigned short character  : 8;  // 00000000 ????????
    unsigned short foreground : 3;  // 00000??? 00000000
    unsigned short intensity  : 1;  // 0000?000 00000000
    unsigned short background : 3;  // 0???0000 00000000
    unsigned short blink      : 1;  // ?0000000 00000000
} screen[25][80];       // Array of bit fields
int main() {
    struct PERSON sister;   // C style structure declaration
    PERSON brother;   // C++ style structure declaration
    sister.
  age = 13;   // assign values to members
    brother.age = 7;
    cout << "sister.age = " << sister.age << '\n';
    cout << "brother.age = " << brother.age << '\n';
    CELL my_cell;
    my_cell.character = 1;
    cout << "my_cell.character = " << my_cell.character;
}
// Output:
// sister.age = 13
// brother.age = 7
// my_cell.character = 1

Структуры в C++ | OTUS

Один из способов определения пользовательских типов в языке программирования C++ заключается в использовании структур. Способ этот был унаследован еще от языка Си.

Структура — это производный тип данных, представляющий собой какую-либо конкретную определенную сущность, впрочем, как и класс. В связи с вышесказанным, применительно к языку C++ структуры нередко также называют классами. Говоря по правде, в реальной жизни различия между ними не так уж и велики.

Чтобы определить структуру, применяют ключевое слово struct. Что касается формата определения, то он выглядит так:

При этом Имя_структуры — это произвольный идентификатор, к которому применимы такие же правила, как и к наименованию переменных.

Далее после имени структуры в фигурных скобках помещают Компоненты_структуры — набор описаний объектов и функций, составляющих эту структуру.

Определение и инициализация

Рассмотрим, как это выглядит на примере. Определим простейшую структуру:

Итак, определена структура person, имеющая 2 элемента: age (тип int) и name (тип string).

После того, как структура определена, ее можно использовать. В начале можно определить объект структуры — речь идет, по сути, об обычной переменной, которая станет представлять созданный выше тип. Кроме того, после создания переменной структуры мы можем обращаться к ее элементам, получая их значения либо присваивая им новые значения. Чтобы обращаться к элементам структуры, используют операцию «точка»:

Опять же, повторимся, что по своей сути структура похожа на класс, что означает, что посредством структур мы тоже можем определять сущности в целях применения их в нашей программе. Одновременно с этим, все члены структуры, для которых не применяется спецификатор доступа (private, public), по дефолту являются открытыми (public). А в классе, как известно, все его члены, для которых спецификатор доступа не указан, являются закрытыми (private).

Идем дальше. У разработчика есть возможность инициализировать структуру путем присвоения ее переменным значений посредством синтаксиса инициализации:

Инициализация структур схожа с инициализацией массивов, для чего в фигурных скобках передают значения для элементов структуры по порядку. При этом, раз в структуре person первым определено свойство, представляющее тип int, то есть число, то и в скобках сначала идет число. Ну и так далее по порядку для всех элементов структуры.

Класс в виде структуры

Следующий момент — любой класс можно представить в качестве структуры и наоборот. Рассмотрим следующий класс:

Этот класс определяет сущность человека, а также содержит приватные и публичные переменные и функции. Однако для определения этой же сущности мы можем использовать вместо класса структуру:

При этом с точки зрения итогового результата работы программы большой разницы мы увидим.

Когда использовать структуры?

Обычно их используют при описании данных, имеющих лишь набор публичных атрибутов (речь идет об открытых переменных). К примеру, как структура person, определенная в начале статьи. В некоторых случаях такие сущности также называют aggregate classes.

По материалам сайта https://metanit.com/cpp.

Структура

против класса в C++

Колин Уоллс • 2 июня 2014 г. • ЧТЕНИЕ 3 МИНУТЫ

Возможно, мне следует извиниться за то, что я снова говорю о C++, но после недавней онлайн-лекции, которую я провел, я узнал, что эта тема вызывает большой интерес. Я также нашел этот опыт очень плодотворным источником идей, вдохновения и вопросов — многое из этого появится здесь.

Во время лекций я периодически задавал вопрос, на который слушатели могли ответить в чате. Интересным было: как struct отличается от класса в С++? …

Я начну с определения структуры в C. Я бы рассматривал ее как настраиваемый составной тип данных, который может быть создан из существующих встроенных типов данных [ int , char и т. д. ], битовые поля [целые числа указанного битового размера] и другие struct s. В этом примере показан простой пример определения структуры struct вместе с объявлением переменной этого типа и доступом к одному из полей. А struct — это удобный и гибкий способ представления данных. Подобные средства существуют в большинстве современных языков программирования.

Чем C++ class отличается от C struct ? Есть несколько отличий. Ключевые из них:

• Класс также может содержать функции [называемые методами].
• Переменные-члены и методы скрыты от внешнего мира, если только их объявление не следует за общедоступной меткой .
• Может существовать пара специальных методов — конструктор и деструктор — которые запускаются автоматически, когда экземпляр класса [объект] создается и уничтожается.
• Операторы для работы с новым типом данных могут быть определены с помощью специальных методов [функций-членов].
• Один класс может быть использован в качестве основы для определения другого [наследования].
• Объявление переменной нового типа [экземпляр класса; объект] требуется только имя класс – ключевое слово класс не требуется.

Большинство из них проиллюстрировано в приведенном здесь примере.

А как насчет структуры в C++? Последний пример здесь дает подсказку. Разница только между структурой и классом в C++ заключается в доступности переменных-членов и методов по умолчанию. В структуре они общедоступны; в классе они частные.

Сообщив эту информацию, я призываю вас не злоупотреблять ею. Ключевым приоритетом при написании кода является обеспечение его удобочитаемости [=обслуживаемости]. Кому-то — это может быть вы — может понадобиться посмотреть на этот код через год и понять, что он делает. Я слышал следующий совет: предположим, что человек, который будет поддерживать ваш код, — вооруженный психопат, у которого мало терпения и который знает ваш домашний адрес.

Будьте в курсе последних новостей Siemens Software, которые вам нужны больше всего. Начать

Embedded C: Struct and Union

Статьи Embedded C и MCU

Нур Тавил, 16 августа 2017 г.

0 16 086 3 минуты чтения

В этой статье мы собираемся обсудить пару сложных структур данных на языке Си. Понимание struct и union не только важно при изучении языка C в целом, но и жизненно необходимо при программировании встраиваемых систем, поскольку они могут значительно облегчить жизнь разработчика встраиваемых систем благодаря способностям, уникальным образом настроенным для этого. цель. В следующей части мы увидим некоторые предостережения по использованию и некоторые реальные приложения.

Структура (Struct)

Вы можете думать о структуре как о способе агрегирования ряда различных переменных разных типов данных в одну сущность, которая начинается с определенного адреса в памяти. Структуры на языке C объявляются с помощью ключевого слова struct :

 структура пример_структуры

  {

     беззнаковое целое член1;

     плавающий элемент2;

     char * член3;

  }; 

Примечание: обратите внимание на точку с запятой после закрывающей скобки.

Структура представляет собой пользовательский тип данных (определяемый пользователем), а поля данных в структуре называются членами. Вы можете объявить и определить структурные переменные после объявления самой структуры:

 struct example_struct foo;

struct example_struct bar = {4,1.
  4, "привет, мир"}; 

Для одновременного объявления и определения используйте:

 struct example_struct

  {

     беззнаковое целое член1;

     плавающий элемент2;

     char * член3;

  } фу, бар; 

Элементы данных структуры доступны с помощью «.» оператор:

 struct example_struct foo;

foo.member1=2 

Конечно, указатели широко используются, и для доступа к членам данных в указателях используется оператор «->»:

 struct example_struct *foo;

foo->член1=2; 

Примечание: структура только напоминает шаблон, и компилятор не будет выделять память при ее объявлении. Это происходит только тогда, когда вы определяете структурную переменную:

 структура example_struct foo; 

(В этом случае необходимо использовать ключевое слово struct, но мы собираемся показать вам, как определить новую структурную переменную без него позже в посте)

В некоторых случаях для элемент данных структуры. Для этой цели можно использовать битных полей, которые разработаны специально для того, чтобы свести необходимый объем памяти к минимуму. Чтобы объявить битовые поля, используйте оператор «:», за которым следует число битов в виде целочисленного значения:

 структура пример_структуры

  {

     интервал element_a : 1;

     интервал element_b : 3;

     интервал element_c : 2=0;

  }; 

В этом примере element_a имеет длину один бит, element_b

— три бита, а element_c — два бита со значением по умолчанию, равным 0.

Не рекомендуется использовать битовые поля, поскольку это не стандартным и может не поддерживаться всеми компиляторами одинаково. Однако этот метод можно использовать, если вы возражаете против этого конкретного момента.

Союзы

В некоторых случаях вам может понадобиться тип переменных, к которым можно получить доступ несколькими способами (как к нескольким типам данных) и одновременно в одной и той же ячейке памяти. Для предоставления этого типа переменных используются союзы.

Объявление объединений аналогично объявлению структур с использованием ключевого слова union :

 Union union_tag

  {

     беззнаковое целое член1;

     Плавающий элемент2;

     char * член3;

  }union_name; 

Кроме того, доступ к элементам данных аналогичен доступу к структурам:

 union union_name foo;

foo.member1=2; 

В случае указателей:

 struct union_name *foo;

foo->член1=2; 

Основное различие между ними заключается в том, как данные распределяются в памяти. В структурах компилятор будет выделять память для каждого члена данных внутри структуры. В объединениях компилятор будет выделять блок памяти, равный самому большому элементу данных в объединении.

Использование объединений в программировании может быть не очень популярным, но это важный аспект в программировании встраиваемых систем. Использование его в качестве типа временной памяти или «блокнота» является одним из распространенных применений при разработке встраиваемых систем. Это можно сделать, когда нужно иметь место в памяти для доступа и хранения переменных разных типов (при этом никакие две из них не используются одновременно). Это полезно во встроенных системах для уменьшения потребления памяти.

 темп соединения{

интервал as_int;

долго as_long;

символ как_символ;

короткий as_short;

} блокнот; 

Unions также используются для извлечения небольших блоков данных из более крупного:

 union timer {

значение uint32; // Регистр таймера длиной 32 бита

структура {

uint8 Три;

uint8 Два;

uint8 Один;

uint8 ноль;

} Байты;

} ПМР; 

В этом примере вы можете получить доступ к 32-битному таймеру как к одной части (TMR.val). Кроме того, вы можете получить доступ к каждому байту отдельно (TMR.