Структуры
Структура — это конструкция, которая позволяет объединить несколько переменных с разными типами и именами в один составной объект. Она позволяет строить новые типы данных языка Си. В других языках программирования структуры называют записями или кортежами.
Описание структуры выглядит следующим образом:
struct имя_структуры { описание полей структуры };
Здесь имя_структуры — это любое имя, соответствующее синтаксису языка Си, описания полей структуры — любая последовательность описаний переменных, имена и типы этих переменных могут быть произвольными. Эти переменные называются полями структуры. Заканчивается описание структуры закрывающей фигурной скобкой. За закрывающей фигурной скобкой в описании структуры обязательно следует точка с запятой, в отличие от конструкции составного оператора, не следует забывать об этом! Для чего здесь нужна точка с запятой, будет объяснено ниже в разделе "Структуры и оператор определения типа typedef".
Рассмотрим пример: опишем вектор в трехмерном пространстве, который задается тремя вещественными координатами x, y, z:
struct R3Vector { double x; double y; double z; };
Таким образом, вводится новый тип "struct R3Vector"; объект этого типа содержит внутри себя три вещественных поля с именами x, y, z. После того как структура определена, можно описывать переменные такого типа, при этом в качестве имени типа следует использовать выражение struct R3Vector. Например, в следующей строке описываются два вещественных вектора в трехмерном пространстве с именами u, v:
struct R3Vector u, v;
С объектами типа структура можно работать как с единым целым, например, копировать эти объекты целиком:
struct R3Vector u, v; . . . u = v; // Копируем вектор как единое целое
В этом примере вектор v копируется в вектор u; копирование структур сводится к переписыванию области памяти. Сравнивать структуры нельзя:
struct R3Vector u, v; . . . if (u == v) { // Ошибка! Сравнивать структуры нельзя . . . }
Имеется также возможность работать с полями структуры.
Для этого используется операция точка ".": пусть s — объект типа структура, f — имя поля структуры. Тогда выражение
s.f
является полем f структуры s, с ним можно работать как с обычной переменной. Например, в следующем фрагменте в вектор w записывается векторное произведение векторов u и v трехмерного пространства: w = u ? v.
struct R3Vector u, v, w; . . . // Вычисляем векторное произведение w = u * v w.x = u.y * v.z - u.z * v.y; w.y = (-u.x) * v.z + u.z * v.x; w.z = u.x * v.y - u.y * v.x;
В приведенных примерах все поля структуры R3Vector имеют один и тот же тип double, однако это совершенно не обязательно. Полями структуры могут быть другие структуры, никаких ограничений нет. Пример: плоскость в трехмерном пространстве задается точкой и вектором нормали, ей соответствует структура R3Plane. Точке трехмерного пространства соответствует структура R3Point, которая определяется аналогично вектору. Полное описание всех трех структур:
struct R3Vector { // Вектор трехмерного пространства double x; double y; double z; }; struct R3Point { // Точка трехмерного пространства double x; double y; double z; }; struct R3Plane { // Плоскость в трехмерном пр-ве struct R3Point origin; // точка в плоскости struct R3Vector normal; // нормаль к плоскости };
Пусть plane — это объект типа плоскость. Для того, чтобы получить координату x точки плоскости, надо два раза применить операцию "точка" доступа к полю структуры:
plane.origin.x
