structure

簡介

在 C++ 中，struct（結構）是一種自定義的資料類型，將不同的資料類型組合在一起形成一個新的資料類型。struct 中可以包含變數、函式等等，非常適合用來表示一個物件。

定義一個 struct

如果想要使用 struct，首先需要寫一個 struct 關鍵字，然後定義結構體的名稱，語法如下：

struct student {

}

這樣我們就有一個空的結構體了，就像其他變數型態一樣，你可以這樣宣告你的 student：

int main() {
   struct student s1;
}

也可以把 struct 關鍵字簡寫掉：

int main() {
   student s1;
}

這樣我們就成功宣告了一個空的 student 結構體了，雖然目前看起來還沒什麼用，但是接下來我們會看到 struct 的強大之處！

定義成員變數

接下來，我們要來定義結構體的成員變數，這樣我們才能再結構體中儲存資料。定義成員變數的方法和定義普通變數一樣，只是在結構體中定義而已：

struct 結構體名稱 {
   成員變數類型1 成員變數1;
   成員變數類型2 成員變數2;
};

這邊是一個簡單的例子：

struct student {
   string name;     // 學生姓名
   int age;         // 學生年齡
   double grade;    // 學生成績
};

在這個例子中，我們定義了一個 student 結構體，包含了三個成員變數 name、age 和 grade，分別用來儲存學生的姓名、年齡和成績。接下來讓我們來把這個結構體宣告出來，並嘗試存取和修改它的成員變數：

int main() {
   student s1;

   s1.name = "John";
   s1.age = 20;

   cout << s1.name << endl;  // John
   cout << s1.age << endl;   // 20

   s1.name = "Alice";
   s1.grade = 3.8;

   cout << s1.name << endl;  // Alice
   cout << s1.grade << endl; // 3.8
}

就像這樣，我們可以透過 . 來存取和修改結構體的成員變數。

修改整個結構體

如果你想要修改整個結構體的值，你可以透過大括號 {} 來直接賦值：

int main() {
   student s1 = {"John", 20, 3.8};

   cout << s1.name << endl;  // John
   cout << s1.age << endl;   // 20
   cout << s1.grade << endl; // 3.8

   s1 = {"Alice", 22, 4.0};

   cout << s1.name << endl;  // Alice
   cout << s1.age << endl;   // 22
   cout << s1.grade << endl; // 4.0
}

大括號裡面的值要按照宣告時的順序來填入，並且類型必須吻合。

定義函式

在使用 struct 的時候還要一直定外部的函式來操作它不覺得很不直觀嗎？別擔心，我們還可以在 struct 中定義「成員函式」來操作結構體變數：

struct 結構體名稱 {
   成員變數類型 成員變數1;
   成員變數類型 成員變數2;

   成員函式類型 成員函式1() {
      // 函式實作
   }
   成員函式類型 成員函式2() {
      // 函式實作
   }
};

這邊是一個例子：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct student {
   string name;
   int age;
   double grade;
   
   // 成員函式
   void say_hi() {
      cout << "Hi, my name is " << name << endl;
   }
};

int main() {
   student s1 = {"John", 20, 3.8};
   s1.say_hi(); // Hi, my name is John
}

struct 作為函式參數和返回值

struct 變數可以作為函式的參數和返回值進行傳遞，這在處理複雜的資料結構時特別有用！（尤其是學校程式專題做遊戲的時候）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

struct student {
   string name;
   int age;
   double grade;
};

// 以 struct 作為參數
void print_student(student s) {
   cout << "Name: " << s.name << endl;
   cout << "Age: " << s.age << endl;
   cout << "Grade: " << s.grade << endl;
}

// 以 struct 作為返回值
student create_student(string name, int age, double grade) {
   student s;
   s.name = name;
   s.age = age;
   s.grade = grade;
   return s;
}

int main() {
   student s1 = create_student("John", 20, 3.8);
   print_student(s1);
}

在這個範例中：

1. print_student()函式接受一個student物件作為參數，然後輸出它的成員變數值。
2. create_student()函式根據傳入的參數創建一個新的student物件，並將其作為返回值返回。