Описание структуры

Тема 11. СТРУКТУРЫ

Зачем нужны структуры?

Одна из задач любого языка программирования заключается в предоставлении программисту инструментов, позволяющих представлять данные в удобной для работы форме. Структуры являются одним из таких инструментов, который хорошо подходит в ряде случаев, когда сложно обойтись только переменными и массивами. Некоторые языки программирования, например, Паскаль, применительно к структурам используют термин запись (record), тем не менее, принципы работы с записями и структурами одинаковы.

Предположим, что перед нами стоит задача реализовать базу данных, предназначенную для работы с информацией о сотрудниках некоторой фирмы. С каждым сотрудником связан набор разнотипных данных, таких как имя (name), возраст (age), зарплата (salary) и др. Чтобы решить эту задачу, можно описать несколько массивов, каждый из которых будет отвечать за свою характеристику сотрудника:

char name[][20];

float salary[];

int age[];

Однако такой способ совсем неудобен при большом количестве характеристик товара и, следовательно, большом количестве массивов. Представьте себе, как будет выглядеть сортировка десяти массивов, если понадобится упорядочить сотрудников по возрасту; очевидно, что сортировать массивы придется синхронно, чтобы элементы с одинаковыми индексами относились к одному человеку.

Более естественным способом организации данных является представление всех сотрудников в виде массива записей, каждая из которых содержит всю необходимую информацию о сотруднике. Другими словами, вместо трех одномерных массивов следует воспользоваться одним массивом, где каждый из элементов является записью с тремя полями. Структура как раз и представляет собой запись, состоящую из разнотипных данных, относящихся к одному объекту.

Описание структуры

Рассмотрим, как описать структуру для представления сотрудника:

struct Worker {

char name[20];

float salary;

int age;

};

В данном фрагменте кода struct – это ключевое слово, информирующее о начале описания структуры. Далее указывается имя структуры Worker, а затем в фигурных скобках перечисляются переменные, входящие в структуру, и указывается их тип; применительно к структурам такие переменные называются полями. Описав структуру Worker, мы фактически определили новый составной тип данных, называемый Worker. После его определения можно описать переменную этого типа:

Worker director;

При описании также можно задать значения полей структуры, перечислив эти значения в том порядке, который указан при описании структуры:

Worker director = {"Андрей", 34, 1000.6};

Заметим, что при описании структуры Worker память под нее не выделяется; это происходит только при описании переменной director типа Worker, которая занимает столько места, сколько ее поля все вместе. Проверим это с помощью оператора sizeof:

printf("Тип\t\tРазмер\n");

printf("----------------------\n");

printf("char[20]\t%d\n", 20*sizeof(char));

printf("int\t\t%d\n", sizeof(int));

printf("float\t\t%d\n", sizeof(float));

printf("----------------------\n");

printf("Worker\t\t%d\n", sizeof(Worker));

Строка длины 20 занимает 20 байт; целое и вещественное числа занимают по 4 байта; итого получается 28 байт:

Обратите внимание на то, что во избежание путаницы имена структур следует начинать с заглавной буквы, а имена переменных – со строчной. Такое соглашение позволяет к тому же объявлять переменные и структуры с «почти» одинаковыми именами, поскольку язык Си различает регистр букв:

Worker worker;

Обращение к полям структуры и оператор «точка»

Обратиться к значению, которое хранит переменная, можно, просто написав ее имя. Структура является не просто переменной, а в некотором смысле составной переменной, поэтому для обращения к данным, которые хранит структура необходимо указать ее имя и имя поля. Для этого существует специальный оператор «точка», который разделяет имена структуры и ее полей. Рассмотрим пример использования этого оператора для того, чтобы присвоить значения элементам структуры:

Worker manager;

strcpy(manager.name, "Сергей");

manager.salary = 1000.55;

manager.age = 33;

Обратите внимание на то, что поля manager.salary и manager.age являются обычными переменными, и работать с ними нужно, как с переменными. Поле manager.name является строкой, поэтому вместо присваивания мы используем функцию strcpy().