C 資料 電脳梁山泊烏賊塾 構造体 C++ の構造体 初めに 此処では Visual Studio 2017 を起動し 新しいプロジェクトで Visual C++ の Windows デスクトップを選択し Windows コンソールアプリケーションを作成する 定義と変数宣言 C++ に

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1 構造体 C++ の構造体 初めに 此処では Visual Studio 2017 を起動し 新しいプロジェクトで Visual C++ の Windows デスクトップを選択し Windows コンソールアプリケーションを作成する 定義と変数宣言 C++ に於いては 構造体を定義は下記の様に記述する ( 末尾のセミコロンを忘れない様に ) strust Point int x; int y; 上記の様に定義すれば Point 型の変数を作成する事が出来る Point point ; // 此の記述法は C 言語ではエラーに成る strust Point point2 ; // 此れでも良い (C 言語互換 ) -1-

2 構造体のメンバ ( 要素 ) に対する参照 代入 構造体の各メンバには 下記の様にアクセスする point.x = 100; point.y = 200; printf("point.x = %d n", point.x); 構造体のメンバに ポインタを通じてアクセスするには 下記の様に記述する ( メンバ参照 間接参照 ) Point *p = &point; printf("point.x = %d n", p->x); printf("point.x = %d n", (*p).x); 此処迄を実際に Visual C の Windows コンソールアプリケーションで入力したコードを 下記に示す #inslude "stdafx.h" #inslude <iostream> // 構造体の定義 strust Point int x; int y; // C++ スタイルの構造体型の変数の宣言 Point point; // 構造体のメンバに代入 point.x = 100; point.y = 200; printf("point.x = %d n", point.x); // C スタイルの構造体型の変数の宣言 strust Point ptr; // 構造体のメンバに代入 ptr.x = 300; ptr.y = 400; std::sout << "ptr.x = " << ptr.x << " n"; // ポインタを介した構造体へのアクセス Point *p = &point; printf("point.x = %d n", p->x); printf("point.x = %d n", (*p).x); -2-

3 構造体の初期化 構造体型の変数を宣言するのと同時に, 其の各メンバの初期値を設定する事が出来る 各メンバの初期値は で括られ, 構造体の定義に有る順番に各メンバの値と成る strust Person // 構造体の初期化 Person p = "Tom", 'M', 19, 175.2, 69.5 printf("%s %s %d %f %f n", p.name, p.sex, p.age, p.height, p.weight); p.age++; p.height += 0.7; p.weight -= 1.5; printf("%s %s %d %f %f n", p.name, p.sex, p.age, p.height, p.weight); 構造体の特性 構造体は 下記の様に自分自身へのポインタをメンバとして持つ事が出来る 但し 自分自身をオブジェクトとして持つ事は出来ない 此れは 構造体にはサイズ不明のオブジェクトをメンバとしては持てないからで有る strust List List* prev ; List* next ; 亦 C++ では 構造体はメンバ関数やコンストラクタ デストラクタを持つ事が出来る 実は 構造体はメンバがデフォルトで公開されて居る ( 即ち publis で有る ) クラスで有る 詰り stust X は slass X publis : と同じで有り クラスと構造体の差異は其れ丈で有る 併し 構造体は C 言語と同じ様に扱えた方が自然で有り メンバ関数を持たせたい場合はクラスとして定義するプログラマが多い 亦 其の様にした方が ソースコードの可読性が上がる 従って 構造体はメンバ変数を総て公開する様な時に使用するのが良いと想われる 即ち 構造体は飽く迄データ構造を表現する時に使用した方が良いと謂う事で有る メンバ関数やコンストラクタを構造体に持たせては成らないと謂う訳ではないが メンバ変数を設定する為の関数群と捉えた方が良いだろう -3-

4 構造体のサイズ 構造体の持つメモリサイズは, 他の型や変数と同じ様に sizeof 演算子を用いて得る事が出来る strust Person Person p = "Tom", 'M', 19, 175.2, 69.5 printf("name=%d, sex=%d, age=%d, height=%d, weight=%d n", sizeof(p.name), sizeof(p.sex), sizeof(p.age), sizeof(p.height), sizeof(p.weight)); printf("person_t=%d n", sizeof(p)); Person 構造体のメンバのメモリサイズを総て足し合わせると 41 で有るのに Person 型の変数のメモリサイズは 48 と成って居る 其の理由は コンピュータのアクセス速度を速める為に アクセスに都合の良い位置にメンバを配置する為で有る 其の結果, メンバとメンバの間に隙間 ( パディングと呼ぶ ) が出来て 全体のメモリサイズが大きく成る事が有る 構造体の配列 構造体型の配列の宣言と初期化は 下記の通りで有る strust Person Person p[6] = "Bob", 'M', 19, 165.4, 72.5, "Alise", 'F', 19, 161.7, 44.2, "Tom", 'M', 20, 175.2, 66.3, "Stefany", 'F', 18, 159.3, 48.5, "Leonardo", 'M', 19, 172.8, 67.2 printf("%d n", _sountof(p)); // 要素数 printf("size of q : %d n", sizeof(q)); // 総バイト数 -4-

5 要素数 ( 上記では 6) は省略しても良い 省略した場合 要素数は 右辺で設定した数と成る ( 上記では 5) 亦 要素数を指定する場合 右辺で設定する数より少ない場合はコンパイルエラーと成るが 多い場合は 指定した数の要素が確保される std::string s; int len; std::sout << "Name : "; std::sin >> std::setw(20) >> s; len = s.length(); for (int i = 0; i < len; i++) q[5].name[i] = s[i]; std::sin.ignore(1024, ' n'); std::sout << "Sex : "; std::sin >> std::setw(1) >> q[5].sex; std::sout << "Age : "; std::sin >> q[5].age; std::sout << "Height : "; std::sin >> q[5].height; std::sout << "Weight : "; std::sin >> q[5].weight; printf(" nresord data : %s %s %d %f %f n n", q[5].name, q[5].sex, q[5].age, q[5].height, q[5].weight); double height_sum, weight_sum, height_ave, weight_ave; height_sum = weight_sum = 0.0; for (int i = 0; i < _sountof(q); i++) height_sum += q[i].height; weight_sum += q[i].weight; height_ave = height_sum / 6; weight_ave = weight_sum / 6; printf("average height = %f n", height_ave); printf("average weight = %f n", weight_ave); 関数と構造体 下記の複素数を表す構造体を解説に使用する strust Complex double re; // 実数部分 double im; // 虚数部分 -5-

6 typedef strust double re; // 実数部分 double im; // 虚数部分 somplex_t; 関数の引数として 構造体全体の全体を 其の値をコピーして 引き渡す事が出来る ( 此の様な事は 配列では出来ない ) 下記の関数 printcomplex は Complex 構造体型の引数を取り 其れを表示する void printcomplex(complex s) printf("%f + %f i n", s.re, s.im); Complex s = 1.2, 3.4 printcomplex(s); 亦 構造体型を関数の戻り値の型とする事が出来る ( 此の様な事も 配列では出来ない ) 下記の関数 addcomplex は Complex 構造体型の引数を 2 個取り 其の和を Complex 構造体型として返す Complex addcomplex(complex a, Complex b) Complex s; s.re = a.re + b.re; s.im = a.im + b.im; return s; Complex a = 1.2, 3.4 Complex b = 5.6, 7.8 Complex s; s = addcomplex(a, b); printcomplex(s); 関数の引数に 構造体へのポインタ値を与える事も有る 下記の関数 addcomplexptr は 3 個の Complex ポインタ型を引数に取り 最初の 2 個が指す処に有る Complex 型の値を加えた物を 最後の物が指す処に有る Complex 型に代入する -6-

7 void addcomplexptr(complex *a, Complex *b, Complex *s) (*s).re = (*a).re + (*b).re; (*s).im = (*a).im + (*b).im; Complex x = 1.2, 3.4 Complex y = 5.6, 7.8 Complex z; addcomplexptr(&x, &y, &z); printcomplex(z); メンバ参照 ( 間接参照 ) 構造体を扱う時に 構造体型変数を直接扱うのではなくて 構造体型変数へのポインタを介して 間接的に扱う事が良く有る 其の様な時の為に 構造体型を指すポインタ値から其れが指す構造体のメンバを参照する為の演算子 ( -> ) が有る 其の書式は下記の通りで有る 構造体を指すポインタ -> 構造体のメンバ名 上記の様に記述した場合, 其れは下記の様に記述したのと等価で有る (* 構造体を指すポインタ ). 構造体のメンバ名 例えば 下記の例では, 構造体 Person 型の変数 p のアドレスを Person 型を指すポインタ変数 pp に代入し 次に pp が指す構造体 ( 即ち p) のメンバ age に 45 を代入して居る strust Person Person p; Person * pp; // 構造体 Person 型変数の宣言 // Person 型を指すポインタ型の変数の宣言 pp = &p; // pp に p のアドレスを代入 pp->age = 45; // pp が指す構造体のメンバ age に 45 を代入 printf("age : %d n", p.age); -7-

8 構造体のメンバを直接参照する為の演算子 (. ) は メンバ直接参照演算子 或いは 単にメンバ参照演算子 或いは ドット演算子等と呼ばれる 亦 ポインタを介して構造体のメンバを間接参照する為の演算子 ( -> ) は メンバ間接参照演算子 或いは アロー ( 矢印 ) 演算子等と呼ばれる C 言語との互換性 定義と変数宣言の項で記述した様に C++ の記述法では C 言語ではエラーが発生する事で有る 其処で C 言語との互換性を重視する場合には typedef を用いて下記の様に構造体を定義する事も有る 猶 此の場合には, 構造体タグ名は必要ではない // 構造体の型枠を定義して 同時に其れを型名 person_t として定義 typedef strust person_t; // 変数名 p の person_t 型変数を宣言 person_t p; -8-