Что такое структура в программировании

Структуры

Структура — это совокупность переменных, объединенных одним именем, предоставляющая общепринятый способ совместного хранения информации. Объявление структуры приводит к образованию шаблона, используемого для создания объектов структуры. Переменные, образующие структуру, называются членами структуры. (Члены структуры также часто называются элементами или полями.)

Обычно все члены структуры связаны друг с другом. Например, информация об имени и адресе, находящаяся в списке рассылки, обычно представляется в виде структуры. Следующий фрагмент кода объявляет шаблон структуры, определяющий имя и адрес. Ключевое слово struct сообщает компилятору об объявлении структуры.

struct addr char name[30];
char street [40]; char city[20];
char state[3];
unsigned long int zip;
>;

Объявление завершается точкой с запятой, поскольку объявление структуры — это оператор. Имя структуры addr идентифицирует структуру данных и является спецификатором типа. Имя структуры часто используют как ярлык.

На данный момент на самом деле не создано никакой переменной. Определена только форма данных. Для объявления настоящей переменной, соответствующей данной структуре, следует написать:

struct addr addr_info;

В данной строке происходит объявление переменной addr_info типа addr. При объявлении структуры определяется переменная смешанного типа. До тех пор, пока не будет объявлена переменная данного типа, она не будет существовать.

Когда объявлена структурная переменная, компилятор автоматически выделяет необходимый участок памяти для размещения всех ее членов. Рис. показывает размещение addr_info в памяти.

Структуры — введение в объектно-ориентированное программирование

Раньше для хранения данных использовались простые типы данных: числа, строки и т.д. Тем не менее, многие объекты, которые возникают в программировании, нельзя охарактеризовать только одной числовой или строковой величиной. Например, точка на плоскости задается парой действительных чисел (x, y), а данные о человеке можно задавать при помощи нескольких строк (фамилии, имени, отчества) и числового параметра: года рождения.

Поэтому удобным является использование объектов, объединяющих сразу ряд параметров, каждый из которых может фигурировать, как отдельная переменная.

Для этого используются специальные типы данных, которые в языке C называются структурами, а в языке C++ – классами. Например, структура Point , задающая точку на плоскости и содержащая два действительных числа x и y может быть задана следующим образом:

struct Point < double x; double y; >;

Переменные x и y , входящие в структуру Point , называются полями структуры. Определение структуры дается вне всех функций (и, обычно делается перед объявлением всех функций). Определение структуры обязательно завершается точкой с запятой.

После этого мы можем работать с Point , как с новым типом данных, содержащим два поля: x и y . Примеры создания переменной и массива переменных типа Point :

Point P, Arr[10];

Чтобы обратиться к полю какой-либо структуры, используется оператор «точка». Его левый операнд – идентификатор переменной типа структура, правый операнд – имя поля. Например, P.x или Arr[i].y .

Например, считать координаты точки, сохранить их в переменной P и вывести на экран расстояние от начала координат до этой точки можно следующим образом:

cin >> P.x >> P.y; cout

По сути, величины P.x и P.y являются независимыми переменными, скомбинированными в один объект. С этим объектом можно работать, как с единым целым, например, можно выполнять присваивания вроде Arr[i]=P , можно сохранить набор точек в одном массиве и т.д.

Аналогично, можно определить структуру типа Person для хранения информации о человеке:

struct Person < string FirstName; // Имя string LastName; // Фамилия int BirthYear; // Год рождения >;

Теперь можем работать с данными типа Person :

Person Vasya; Vasya.FirstName = "Василий"; Vasya.LastName = "Пупкин"; Vasya.BirthYear = 1990; cout

Полями структур могут быть произвольные типы данных. Можно, например, создать структуру, полями которой будут массивы или другие структуры.

Например, пусть мы хотим определить структуру Circle для определения окружности. Окружность задается центром и радиусом. Радиус – это действительное число (поле Radius типа double ), а центр – это, конечно же, точка, то есть поле Center имеет тип Point . Получили:

struct Circle < Point Center; double Radius; >;

Дальше с такими "вложенными" структурами можно работать так:

Circle A; A.Radius = 10; A.Center.x = -3; A.Center.y = 15;

Структура (программирование)

Структура — конструкция большинства языков программирования, позволяющая содержать в себе набор переменных различных типов. В языках семейства Pascal структуры традиционно называют записями (англ. record ).

С внедрением концепции объектно-ориентированного программирования понятие структуры было расширено, в частности была добавлена возможность включения в структуру функций-методов, появились ключевые слова для ограничения доступа к элементам структуры. В результате структура стала очень похожа на классы и интерфейсы, однако в большинстве языков сохранила некоторые отличия от них.

Пример объявления структуры

Си

struct str_name  int member_1; float member_2; char member_3[256]; /* . */ >; // примеры инициализации структуры. struct str_name struct0; struct str_name struct1 = 1, 3.1416, "doit" /* . */>; struct str_name struct2 = member_1:2, member_2:3.1416, member_3:"doit" /* . */>; struct str_name struct2 = .member_1=2, .member_2=3.1416, .member_3="doit" /* . */>;

C++

struct str_name  private: int member_1; float member_2; public: std::string member_3; // . >; // примеры инициализации структуры. str_name struct0; str_name struct1 = 1, 3.1416, "doit" /* . */>; str_name struct2 = member_1:2, member_2:3.1416, member_3:"doit" /* . */>; str_name struct2 = .member_1=2, .member_2=3.1416, .member_3="doit" /* . */>;

C#

struct str_name  private int member_1; private float member_2; public string member_3; // . >;

Pascal

type str_name = record begin public: member_1 : integer; member_2 : extended; private: member_3 : string; end;

Отличия от классов

Отличия классов от структур в разных языках разнится. Отличия для языка С#:

Размещение: в области стека (классы — управляемая куча (heap)
Копирование: создаётся отдельная копия объекта, которая после копирования живёт «своей жизнью» (классы — создаётся ссылка на тот же класс (т. н. instance)
Наследование: не разрешается дополнение своими свойствами; от него нельзя наследовать (класс — позволяет, кроме случаев когда класс создавался с ключевым словом sealed, не разрешающим наследование)
Передача параметров: как локальные копии переменных (в классах — как ссылки)
Конструктор: да, кроме конструктора по умолчанию, который не требует параметров (в классах — да, без ограничений)
Освобождение переменной: при выходе за пределы видимости (в классах — во время процесса сборки мусора (garbage collector)

Отличия для языка C++:

Члены структуры по умолчанию (без явного указания спецификатора доступа) являются публичными, а члены класса - закрытыми

Логический • Низший тип • Коллекция • Перечисляемый тип • Исключение • First-class function • Opaque data type • Recursive data type • Семафор • Поток • Высший тип • Type class • Unit type • Void

Абстрактный тип данных • Структура данных • Интерфейс • Kind (type theory) • Примитивный тип • Subtyping • Шаблоны C++ • Конструктор типа • Parametric polymorphism

Типы данных

Wikimedia Foundation . 2010 .

Струковский сад
Структура данных для непересекающихся множеств

Полезное

Смотреть что такое "Структура (программирование)" в других словарях:

Программирование — процесс составления упорядоченной последовательности действий (программы (См. Программа)) для ЭВМ; научная дисциплина, изучающая программы для ЭВМ и способы их составления, проверки и улучшения. Каждая ЭВМ является автоматом,… … Большая советская энциклопедия
ПРОГРАММИРОВАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ — математическая дисциплина, изучающая математич. абстракции программ, трактуемых как объекты, выраженные на формальном языке, обладающие определенной информационной и логич. структурой и подлежащие исполнению на автоматич. устройствах. П. т.… … Математическая энциклопедия
СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЯ: — деятельностная: мотивы – цели – задачи – содержание – формы – методы – критерии – результаты; управленческая: первичный анализ – прогнозирование – программирование – планирование – организация – регулирование – контроль – анализ – корригирование… … Современный образовательный процесс: основные понятия и термины
Класс (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Класс. Класс в программировании набор методов и функций. Другие абстрактные типы данных метаклассы, интерфейсы, структуры, перечисления характеризуются какими то своими, другими… … Википедия
Нейро-лингвистическое программирование — Нейролингвистическое программирование (НЛП) (англ. Neuro linguistic programming) (также встречается вариант «нейро лингвистическое программирование») комплекс моделей, техник и операционных принципов (контекстуально зависимых убеждений),… … Википедия
Ретроспектива в программирование — Разработка программного обеспечения Процесс разработки ПО Шаги процесса Анализ • Проектирование • Реализация • Тестирование • … Википедия
Структурное программирование — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия
Неструктурированное программирование — Структурное программирование методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Предложена в 70 х годах XX века Э. Дейкстрой, разработана и дополнена Н. Виртом. В … Википедия
Нейролингвистическое программирование: Библиография — Одна из статей на тему Нейролингвистическое программирование (НЛП) Основные статьи НЛП · Принципы · НЛП психотерапия · История Новый код · НЛП и наука · Библиография · Словарь Принципы и методы Моделирование · Метамодель · Милтон модель Позиции… … Википедия
Парадигма (программирование) — Парадигма программирования это совокупность идей и понятий, определяющая стиль написания программ. Парадигма, в первую очередь, определяется базовой программной единицей и самим принципом достижения модульности программы. В качестве этой единицы … Википедия

Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

�� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
Искать во всех словарях
Искать в переводах
Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

Учебники. Программирование для начинающих.

Programm.ws - это сайт, на котором вы можете почитать литературу по языкам программирования , а так-же посмотреть примеры работающих программ на С++, ассемблере, паскале и много другого..

Программирование — в обычном понимании, это процесс создания компьютерных программ.
В узком смысле (так называемое кодирование) под программированием понимается написание инструкций — программ — на конкретном языке программирования (часто по уже имеющемуся алгоритму — плану, методу решения поставленной задачи). Соответственно, люди, которые этим занимаются, называются программистами (на профессиональном жаргоне — кодерами), а те, кто разрабатывает алгоритмы — алгоритмистами, специалистами предметной области, математиками.
В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ — программного обеспечения ЭВМ. Более точен современный термин — «программная инженерия» (также иначе «инженерия ПО»). Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.

Assembler

Глава 2. Основы программирования

Структуры и записи

Структуры представляют собой шаблоны с описаниями форматов данных, которые можно накладывать на различные участки памяти, чтобы затем обращаться к полям этих участков с помощью мнемонических имен, определенных в описании структуры. Структуры особенно удобны в тех случаях, когда мы обращаемся к областям памяти, не входящим в сегменты программы, т.е. к полям, которые нельзя описать с помощью символических имен. Используются структуры также и в тех случаях, когда в программе многократно повторяются сложные коллекции данных с единым строением, но различающимися значениями.
Пусть в программе, выполняющей обработку медицинской информации о пациентах, надо объявить несколько блоков данных с однородными сведениями о нескольких пациентах. Такой комплект данных удобно оформить в виде структуры, придав как всей структуре, так и составляющим се данным наглядные имена:

meddata struc ;Структура с именем meddata

index dd 0 ; Номер карты

sex db 0 ;Пол

birth dw 0 ;Год рождения

datein db ' / / ' ;Дата поступления

dateout db ' / / ' ;Дата выписки

meddata ends ;Конец описания структуры

Описание структуры можно располагать в любом месте программы, но до описания конкретных структурных переменных. Транслятор, встретившись с описанием структуры, не транслирует ее текст, т.е. не выделяет место в памяти, а просто запоминает приведенное описание, чтобы воспользоваться им в дальнейшем, если в программе встретятся объявления переменных типа этой структуры.
В сегменте данных можно объявить любое количество переменных, соответствующих по составу описанной ранее структуре, дав им произвольные имена. Эти переменные можно заполнить при их объявлении конкретными данными (разумеется, соответствующими элементам описанной ранее структуры), но можно и не указывать конкретных данных, если данную переменную предполагается инициализировать не на этапе ее объявления, а по ходу выполнения программы. В последнем случае транслятор выделяет под переменную место в памяти (в нашем примере 23 байт), заполнив ее той конкретной информацией, которая была указана в описании структуры:

data segment

pat 1 meddata

pat2 meddata

pat3 meddata

pattemp meddata <>

data ends

Имена patl, pat2 и т.д. будут служить именами переменных, каждая из которых содержит полный комплект данных об одном пациенте. Угловые скобки ограничивают конкретные данные, поступающие в каждую структурную переменную. Для переменной с именем pattemp транслятор выделит в памяти 23 байт, поместив в нее в точности то, что было указано в описании структуры (нули и два символьные шаблона для даты):

При обработке данных в программе можно пользоваться мнемоническими обозначениями всей структуры и ее составляющих, причем имена элементов структуры должны отделяться точкой:

mov EAX,patl.index ;ЕАХ=1234567

mov SI,offset patl.datein ;31=смещение элемента patl.datein

mov DL,pat3.sex ;DL='ж'

Особенности использования в приложениях DOS 32-разрядных регистров (ЕАХ в первой строке приведенного фрагмента) будут описаны в гл. 4.
Адрес конкретной структурной переменной можно поместить в базовый или индексный регистр, и пользоваться им в конструкциях с косвенной адресацией:

mov BX,offset pat3 ;ВХ=смещение pat3

mov EAX,[BX].index ;EAX=4389012

mov [BX].sех='м' ;Программная инициализация

Имена элементов структуры являются, в сущности, смещениями к этим элементам от начала структуры. В некоторых случаях их можно использовать в этом качестве и без предваряющей точки:

mov BX, off set pat2 ;ВХ=смещение pat2

add BX,sex ;ВХ=смещение pat2.sex

mov DL, [BX] ;DL='M'

mov SI,birth ;SI=5 (сомнительная команда)

Записи, как и структуры, представляют собой шаблоны, накладываемые на реальные данные с целью введения удобных мнемонических обозначений отдельных элементов данных. В отличие от структур, дающих имена байтам, словам, двойным словам или целым массивам, в записях определяются строки битов внутри байтов, слов или двойных слов.
Известно, что дата создания файла хранится в каталоге диска в виде 16-битового слова, в котором старшие 7 бит обозначают год (от 1980), следующие 4 бит - месяц и последние 5 бит - день (рис. 2.14).

Рис. 2.14. Формат записи даты в каталоге диска.

Эти данные удобно специфицировать с помощью записи filedate, определяемой в программе следующим образом:

Ключевое слово record говорит о том, что имя fdate относится к записи, а мнемонические обозначения year, month и day являются произвольными именами отдельных битовых полей описываемого слона.
Включение в программу описания шаблона битовых полей позволяет отказаться от утомительного и чреватого ошибками определения "вручную" содержимого полного данного по задаваемым значениям его отдельных составляющих. Для приведенной выше записи объявления конкретных переменных будут выглядеть следующим образом:

filel fdate ;7 июня 1985г.

file2 fdate ;30 декабря 1998г.

file3 fdate <> ;"Пустая" (пока) переменная

Переменная filel будет определена, как число 0AC7h, file2 - как число 259Eh, а fileЗ - как число 0000h. При необходимости программного заполнения переменной типа fdate можно пользоваться именами ее составляющих, которые трактуются ассемблером, как индексы соответствующих битовых полей, отсчитываемые от младшего конца слова. Для приведенного примера day=0, month=5, a year=9. Однако в системе команд МП 86 практически нет средств работы с битовыми полями. Поэтому программное заполнение придется осуществлять с помощью команд сдвигов и логического сложения:

mov flle3,30 ;Помещаем день

mov AX,12 ;Месяц пока в АХ

mov CL,month ;Будем сдвигать на month бит

shl AX,CL ; Сдвинули месяц в АХ на 5 бит

or file3,AX ;Добавили биты месяца в file3

mov AX, 18 ;Год пока в АХ

mov CL,month ;Будем сдвигать на year бит

shl AX,CL ;Сдвинули год в АХ на 9 бит

or file3,AX ;Добавили биты года в file3

В итоге в переменной file3 окажется тот же код 259Eh, что и в переменной file2.