結構體（struct）是C++中一個非常實用的資料類型，它與類（class）有着很多相似之處，但又存在一些差别。在本文中，我們将重點介紹結構體和類的差別、結構體的運用及如何利用結構體提高代碼的效率。
一、結構體和類的差別
1. 成員變量和函數的預設通路權限不同
在類中，預設的通路權限是私有（private），在結構體中，預設的通路權限是公有（public）。是以，在結構體中，我們可以不用寫public來指定成員的通路權限。
2. 成員函數的存在
在類中，可以定義成員函數，而在結構體中是不能定義成員函數的。當然，結構體中可以定義一些函數指針或者函數對象等，但它們并不是結構體本身的成員函數。
3. 繼承
類可以繼承自父類，而結構體不能繼承。因為結構體的本意是一組相關的資料，而類則更多的是一種抽象的資料類型。
4. 對象的初始化
類和結構體都可以進行對象的初始化，但是在使用new和delete操作符時，類需要手動調用構造函數和析構函數，而結構體則可以不調用。這是因為結構體預設的構造函數和析構函數都是空的。
二、結構體的用法
1. 定義結構體
定義結構體需要使用關鍵字struct，其格式如下。
struct 結構體名
{
類型1 成員1;
類型2 成員2;
類型3 成員3;
…
}; 例如，下面定義了一個Person結構體，用于表示一個人的姓名和年齡。
struct Person
{
char name[20];
int age;
}; 2. 結構體的初始化
結構體的初始化方法有多種，下面分别介紹。
（1）在定義時初始化
我們可以在定義結構體的同時，将其初始化。這樣做的好處是可以省去後續多餘的指派操作。
Person p = {"Tom", 20}; （2）使用指派操作符初始化
我們也可以在定義結構體之後，使用指派操作符對其進行初始化。
Person p;
p.name = "Tom";
p.age = 20; 需要注意的是，如果結構體中有指針類型的成員變量，那麼需要手動配置設定記憶體空間。
（3）使用指針初始化
我們也可以通過指針的方式來初始化結構體，這種方法通常用于動态配置設定記憶體空間時。
Person* p = new Person();
p->name = "Tom";
p->age = 20; 同樣需要注意的是，如果結構體中有指針類型的成員變量，那麼需要手動配置設定記憶體空間。
3. 結構體的操作
結構體的操作方法和類類似，可以進行通路成員變量、指派、比較、排序等操作。下面分别介紹幾個常見的操作方法。
（1）通路結構體的成員變量
我們可以通過點号（.）來通路結構體的成員變量。
Person p = {"Tom", 20};
cout << p.name << " " << p.age << endl; （2）結構體的指派
結構體的指派和一般的資料類型指派方式相同。
Person p1 = {"Tom", 20};
Person p2 = p1; （3）結構體的比較
結構體也可以進行比較，通常要實作一個比較函數。
bool operator<(const Person& p1, const Person& p2)
{
if (strcmp(p1.name, p2.name) < 0)
return true;
else if (strcmp(p1.name, p2.name) > 0)
return false;
else
return p1.age < p2.age;
} （4）結構體的排序
排序作為一種常見的操作，也可以用于結構體的排序。我們可以通過sort函數來實作結構體的排序，下面是一個示例代碼。
bool operator<(const Person& p1, const Person& p2)
{
if (strcmp(p1.name, p2.name) < 0)
return true;
else if (strcmp(p1.name, p2.name) > 0)
return false;
else
return p1.age < p2.age;
}
Person p[] = {{"Tom", 20}, {"Jerry", 18}, {"Alice", 22}};
sort(p, p+3); 三、結構體的應用
1. 結構體作為函數參數傳遞
結構體可以通過值傳遞和指針傳遞的方式作為函數參數進行傳遞。
例如，下面是一個接收結構體參數的函數。
void printPerson(Person p)
{
cout << p.name << " " << p.age << endl;
} 2. 結構體數組
結構體也可以定義為數組，用于存儲多個資料資訊。
Person p[] = {{"Tom", 20}, {"Jerry", 18}, {"Alice", 22}};
for (int i = 0; i < 3; i++)
cout << p[i].name << " " << p[i].age << endl; 3. 結構體嵌套
結構體嵌套指的是在結構體中定義另一個結構體，通常用于表示複雜的資料結構。
例如，下面定義了兩個結構體，一個表示學生資訊，一個表示班級資訊，班級資訊中又包含多個學生資訊。
struct Student
{
char name[20];
int age;
};
struct Class
{
char className[20];
Student s[50];
}; 四、如何利用結構體提高代碼效率
結構體在資料結構中應用廣泛，它可以用于快速組織、存儲和管理資料。通過使用結構體，我們可以提高代碼的效率，一些常見的應用場景如下。
1. 資料庫操作
在進行資料庫操作時，經常需要以結構體的方式定義資料結構并進行增删改查等操作。
2. 網絡通信
在進行網絡通信時，也常常需要将資料結構以結構體的方式組織并傳輸。
3. 圖形界面
在圖形界面的開發中，結構體通常用于存儲并處理圖形資料，如坐标、尺寸等。
4. 數學計算
結構體也會在數學計算中經常使用，比如表示三維坐标、複數等等。
總結
結構體是C++中一個非常實用的資料類型，和類的差別也比較大。通過學習本文，相信大家已經對結構體的定義、初始化及操作方法有了更為深入的了解。在應用中，結構體能夠優化代碼效率、提高開發效率，同時也擴充了資料結構應用的範圍，帶給我們更多的可能。
