结构体（struct）是C++中一个非常实用的数据类型，它与类（class）有着很多相似之处，但又存在一些差别。在本文中，我们将重点介绍结构体和类的区别、结构体的运用及如何利用结构体提高代码的效率。
一、结构体和类的区别
1. 成员变量和函数的默认访问权限不同
在类中，默认的访问权限是私有（private），在结构体中，默认的访问权限是公有（public）。因此，在结构体中，我们可以不用写public来指定成员的访问权限。
2. 成员函数的存在
在类中，可以定义成员函数，而在结构体中是不能定义成员函数的。当然，结构体中可以定义一些函数指针或者函数对象等，但它们并不是结构体本身的成员函数。
3. 继承
类可以继承自父类，而结构体不能继承。因为结构体的本意是一组相关的数据，而类则更多的是一种抽象的数据类型。
4. 对象的初始化
类和结构体都可以进行对象的初始化，但是在使用new和delete操作符时，类需要手动调用构造函数和析构函数，而结构体则可以不调用。这是因为结构体默认的构造函数和析构函数都是空的。
二、结构体的用法
1. 定义结构体
定义结构体需要使用关键字struct，其格式如下。
struct 结构体名
{
类型1 成员1;
类型2 成员2;
类型3 成员3;
…
}; 例如，下面定义了一个Person结构体，用于表示一个人的姓名和年龄。
struct Person
{
char name[20];
int age;
}; 2. 结构体的初始化
结构体的初始化方法有多种，下面分别介绍。
（1）在定义时初始化
我们可以在定义结构体的同时，将其初始化。这样做的好处是可以省去后续多余的赋值操作。
Person p = {"Tom", 20}; （2）使用赋值操作符初始化
我们也可以在定义结构体之后，使用赋值操作符对其进行初始化。
Person p;
p.name = "Tom";
p.age = 20; 需要注意的是，如果结构体中有指针类型的成员变量，那么需要手动分配内存空间。
（3）使用指针初始化
我们也可以通过指针的方式来初始化结构体，这种方法通常用于动态分配内存空间时。
Person* p = new Person();
p->name = "Tom";
p->age = 20; 同样需要注意的是，如果结构体中有指针类型的成员变量，那么需要手动分配内存空间。
3. 结构体的操作
结构体的操作方法和类类似，可以进行访问成员变量、赋值、比较、排序等操作。下面分别介绍几个常见的操作方法。
（1）访问结构体的成员变量
我们可以通过点号（.）来访问结构体的成员变量。
Person p = {"Tom", 20};
cout << p.name << " " << p.age << endl; （2）结构体的赋值
结构体的赋值和一般的数据类型赋值方式相同。
Person p1 = {"Tom", 20};
Person p2 = p1; （3）结构体的比较
结构体也可以进行比较，通常要实现一个比较函数。
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）结构体的排序
排序作为一种常见的操作，也可以用于结构体的排序。我们可以通过sort函数来实现结构体的排序，下面是一个示例代码。
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、结构体的应用
1. 结构体作为函数参数传递
结构体可以通过值传递和指针传递的方式作为函数参数进行传递。
例如，下面是一个接收结构体参数的函数。
void printPerson(Person p)
{
cout << p.name << " " << p.age << endl;
} 2. 结构体数组
结构体也可以定义为数组，用于存储多个数据信息。
Person p[] = {{"Tom", 20}, {"Jerry", 18}, {"Alice", 22}};
for (int i = 0; i < 3; i++)
cout << p[i].name << " " << p[i].age << endl; 3. 结构体嵌套
结构体嵌套指的是在结构体中定义另一个结构体，通常用于表示复杂的数据结构。
例如，下面定义了两个结构体，一个表示学生信息，一个表示班级信息，班级信息中又包含多个学生信息。
struct Student
{
char name[20];
int age;
};
struct Class
{
char className[20];
Student s[50];
}; 四、如何利用结构体提高代码效率
结构体在数据结构中应用广泛，它可以用于快速组织、存储和管理数据。通过使用结构体，我们可以提高代码的效率，一些常见的应用场景如下。
1. 数据库操作
在进行数据库操作时，经常需要以结构体的方式定义数据结构并进行增删改查等操作。
2. 网络通信
在进行网络通信时，也常常需要将数据结构以结构体的方式组织并传输。
3. 图形界面
在图形界面的开发中，结构体通常用于存储并处理图形数据，如坐标、尺寸等。
4. 数学计算
结构体也会在数学计算中经常使用，比如表示三维坐标、复数等等。
总结
结构体是C++中一个非常实用的数据类型，和类的区别也比较大。通过学习本文，相信大家已经对结构体的定义、初始化及操作方法有了更为深入的了解。在应用中，结构体能够优化代码效率、提高开发效率，同时也扩展了数据结构应用的范围，带给我们更多的可能。
