Міністерство освіти і науки україни
Національний університет “Львівська політехніка”
СТРУКТУРИ ТА ОБ’ЄДНАННЯ
ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи № 11 з курсу
“Основи програмування”
для базового напрямку “Програмна інженерія”
Затверджено
На засіданні кафедри
програмного забезпечення
Протокол № від
ЛЬВІВ – 2011
1. МЕТА РОБОТИ
Мета роботи – навчитися створювати нові типи даних у вигляді структур та об’єднань, а також розробляти алгоритми їх обробки засобами мови С++.
2. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
2.1. Загальне поняття про структури
Структура являє собою сукупність різнотипних змінних, об’єднаних одним іменем. Змінні, що входять до складу структури прийнято називати полями структури. Оголошення структури здійснюється наступним чином:
struct ім'я_структури
{
тип1 поле, …, поле;
тип2 поле, …, поле;
.
.
.
типN поле, …, поле;
};
Наприклад:
struct student
{
char surname[50], name[50];
int year;
}
Кількість і склад полів структури визначається самим програмістом. Як правило, структурами представляються взаємозв’язані дані. Наприклад, структури широко застосовуються для представлення часу та дати (день, місяць, рік, година, хвилина, секунда).
Поняття структури тісно пов’язане з базовим поняттям об’єктно-орієнтованого програмування – класом. Взагалі кажучи, структура є різновидом класу. Згідно стандарту мови С++ структура може складатися не лише з полів, але й з функцій. Однак ми розглядатимемо лише структури, що містять тільки поля.
На відміну від мови С, в С++ однотипні поля можна оголошувати в одному рядку. Імена полів можуть співпадати з іменами інших змінних, визначених поза структурою, адже імена полів завжди уточнюються іменем структури, а тому невизначеності не виникає.
Слід пам’ятати, що описана вище конструкція не створює нової змінної і не виділяє пам'ять. Це просто логічна схема! Щоб створити один чи більше екземплярів структури, слід після закриваючої фігурної дужки в її оголошенні перелічити імена екземплярів, розділені комами. Інший варіант – слід після імені структури вказати ім’я її екземпляра (так само, як створюються змінні, скажімо, типу int). Наприклад:
struct student
{
char surname[50], name[50];
int year;
} student1, student2;
student student3;
Доступ до полів структури можна здійснити за допомогою оператора “.”. Наприклад:
strcpy(student3.name,"Name");
strcpy(student3.surname,"LastName");
student3.year = 1;
Відповідним чином виконується і виведення полів структури на екран:
cout<<student3.name;
cout<<student3.surname;
Нижче показано декілька способів створення екземплярів структури та присвоєння певних значень їхнім полям.
struct student
{
char surname[50], name[50];
int year;
} student1, student2={"Ivan", "Ivanenko",1};
student student3;
cout<<"Enter all what you know about student3"<<endl;
cout<<"Name?"<<endl;
cin>>student3.name;
cout<<"Surname?"<<endl;
cin>>student3.surname;
cout<<"Year of study?"<<endl;
cin>>student3.year;
strcpy(student1.name,"Petro");
strcpy(student1.surname,"Petrenko");
student1.year = 1;
cout<<"Student1 "<<student1.name<<" "<<student1.surname<<" of "<<student1.year<<" year"<<endl;
cout<<"Student2 "<<student2.name<<" "<<student2.surname<<" of "<<student2.year<<" year"<<endl;
cout<<"Student3 "<<student3.name<<" "<<student3.surname<<" of "<<student3.year<<" year"<<endl;
Екземпляри структур можна присвоювати один одному, але лише у тому випадку, коли вони мають однаковий тип. Наприклад:
student1 = student3;
При цьому всі поля екземпляра структури student1 стануть ідентичними полям екземпляра структури student3. Однак, для порівняння двох структур слід порівнювати окремо їхні відповідні поля. Наприклад:
if(!strcmp(student1.name,student2.name) && !strcmp(student1.surname,student2.surname)&& student1.year==student2.year)
cout<<"student1 and student2 are equal"<<endl;
else cout<<"student1 and student2 are not equal"<<endl;
if(!strcmp(student1.name,student3.name) && !strcmp(student1.surname,student3.surname) && student1.year==student3.year)
cout<<"student1 and student3 are equal"<<endl;
else cout<<"student1 and student3 are not equal"<<endl;
Полем структури може бути масив. Наприклад,
struct studentMarks
{
char surname[50], name[50];
int year;
int marks[10];
} stud1 = {"Future","Programmer",2,{71,88,92,76,80,82,74,79,93,90}}, stud2;
cout<<stud1.marks[3]<<endl;
cout<<stud1.marks[8]<<endl;
Серед полів структури studentMarks є ім’я та прізвище студента, курс та масив оцінок marks. Екземпляр структури stud1 ініціалізується одразу при створенні. До цього масиву доступаємося так само, як і до всіх інших полів структури – через оператор “.”. Доступ до елементів масиву здійснюється у звичний спосіб – за допомогою оператора []. При виконанні даного фрагмента коду на екран виводяться числа 76 та 93, оскільки саме вони є елементами масиву marks з індексами 3 та 8 (індексація масивів починається з 0).
Можна оголошувати масив структур – так само, як і масиви будь-якого вбудованого типу.
Оголошення структури повинно передувати оголошенню масиву структур. Для доступу до структури, що є елементом массиву, використовують її індекс. Наприклад:
struct student
{
char surname[50];
char name[50];
int mark;
};
student PI1[N]; /* масив N елементів типу student */
cin>>PI1[0].name; /* запис рядка символів з клавіатури у поле name структури, що є першим елементом (з індексом 0) масиву PI1 */
Приклад.
В наступній програмі вводиться масив з 5 елементів типу student. Цей тип є структурою, поля якої задають ім’я та прізвище студента та його оцінку. Вибирається студент з найвищим балом та його ім'я виводиться на екран.
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <conio.h>
#include <string.h<
using namespace std;
int main ()
{
const int N = 5;
struct student{
char surname[50];
char name[50];
int mark;
};
student PI1[N]; /* PI1 є масивом з 5 елементів типу student */
/* В циклі вводимо всі елементи масиву з клавіатури */
for(int i=0;i<N;i++) {
cout<<"Enter the surname of "<<(i+1)<<"-th student"<<endl;
cin>>PI1[i].surname;
cout<<"Enter the name of "<<(i+1)<<"-th student"<<endl;
cin>>PI1[i].name;
cout<<"Enter the mark of "<<(i+1)<<"-th student"<<endl;
cin>>PI1[i].mark;
}
int max = 0, indexOfMax = -1;
for(int i = 0; i< N; i++){
if(PI1[i].mark > max) { max = PI1[i].mark; indexOfMax = i;}
}
cout<<"A sudent with the highest mark "<<PI1[indexOfMax].mark<<" is "<<PI1[indexOfMax].name<<" "<<PI1[indexOfMax].surname;
_getch();
return 0;
}