====== Strukturen ======

Die Struktur definiert einen neuen Datentyp welcher Komponenten unterschiedlichen Typs vereint. Die Typdeklaration

<code cpp>
struct <struct_bezeichner>
 {
   <Datendeklaration>
 };
</code>

erlaubt die Deklaration von Variablen diesen Typs

<code cpp>
<struct_bezeichner> <var_bezeichner>;
</code>

**Beispiel:** Wir deklarieren einen Datentyp zur Speicherung der persönlichen Daten eines Studenten. 

<code cpp>
//	Structure
{
//				new structure
 struct Student
  {
    long long int matrikel;
              int skz;
              char name[30], vorname[20];
  };
//				Variable of type Student
 Student arni,robbi;
//				Data input 
 cout << endl << " Vorname : ";

 cin >> arni.vorname;
...
 robbi = arni;         // complete copy
 cout << robbi.vorname << endl;
}
</code>

Die Zuweisung ''robbi = arni;'' kopiert den kompletten Datensatz von einer Variablen zur anderen. Der Zugriff auf die Komponente vorname der Variablen ''arni'' (des Typs Student) erfolgt über
''arni.vorname''

++++ gesamtes Programm|
<code cpp>
//	Structure

#include <iostream.h>
#include <string.h>

main()
{
//				new structure
 struct Student
  {
    long long int matrikel;
              int skz;
              char name[30], vorname[20];
  };
//				Variable of type Student
 Student arni,robbi;
//				Data input 
 cout << endl << " Vorname : ";
 cin >> arni.vorname;
 cout << endl << " Familienname : ";
 cin >> arni.name;
 cout << endl << " Studentenkennzahl : ";
 cin >> arni.skz;
 cout << endl << " Matrikelnummer    : ";
 cin >> arni.matrikel;
  
 robbi = arni;
 
//				output 
 cout << endl << "-----------------------------------" << endl;
 cout << robbi.vorname << " "   << robbi.name    << ", SKZ: ";
 cout << robbi.skz     << "   " << robbi.matrikel << endl << endl;
 
 system("PAUSE");
 return EXIT_SUCCESS; 
}
</code>
++++

\\ \\

Abgespeichert werden die Daten in der Form

{{:inf:cpp:struct1.png|}}

Abhängig von Compilereinstellungen bzw. -optionen können kleinere ungenutzte Speicherlücken zwischen den Komponenten im Speicher auftreten (Data Alignment für schnelleren Datenzugriff).

Die Struktur ''Student'' kann leicht für Studenten, welche mehrere Studienrichtungen belegen, erweitert werden. 

<code cpp>
{
 const int MAX_SKZ=5;

 struct Student_Mult
  {
    long long int matrikel;
              int skz[MAX_SKZ];
	      int nskz;		// number of studies
              char name[30], vorname[20];
  };
//				Variable of type Student
 Student arni,robbi;
//				Data input 
 cout << endl << " Vorname : ";

 cin >> arni.vorname;
...
 robbi = arni;         // complete copy
 cout << robbi.vorname << endl;
}
</code>

++++ gesamtes Programm|
<code cpp>
#include <iostream.h>
#include <string.h>

main()
{
 const int MAX_SKZ = 5;
//				new structure
 struct Student_Mult
  {
    long long int matrikel;
              int skz[MAX_SKZ];
              char name[30], vorname[20];
	      int num_skz;
  };
//				Variable of type Student
 Student_Mult arni,robbi;
 int i;
//				Data input 
 cout << endl << " Vorname : ";
 cin >> arni.vorname;
 cout << endl << " Familienname : ";
 cin >> arni.name;
 cout << endl << " # skz : ";
 cin >> arni.num_skz;
 for (i=0; i < arni.num_skz; i++)
  {cout << endl << " Studentenkennzahl : ";
   cin >> arni.skz[i];
  }
 cout << endl << " Matrikelnummer    : ";
 cin >> arni.matrikel;
  
 robbi = arni;
 
//				output 
 cout << endl << "-----------------------------------" << endl;
 cout << robbi.vorname << " "   << robbi.name    << ", SKZ: ";
 for (i=0; i < robbi.num_skz; i++)
 {
  cout << robbi.skz[i] << "   ";
 }
 cout << robbi.matrikel << endl << endl;
 
}
 system("PAUSE");
 return EXIT_SUCCESS; 
</code>
++++

\\ \\

Die Struktur ''Student'' enthält bereits Felder als Komponenten. Andererseits können diese Datentypen wiederum zu Feldern arrangiert werden.

<code cpp>
//	Array of structures
{
 struct Student               // new structure
  {
    ...
  };
 const int N = 20; 
       int i; 
 Student gruppe[N];          // Array
                             // Init
 for (i = 0; i < N; i++)
  {
   cin >> gruppe[i].vorname;
   ...
  }
 ...
}
</code>

++++ gesamtes Programm|
<code cpp>
//	Dynamic array of type student
//	data form input-file

#include <iostream.h>

main()
{
 struct Student
  {
    long long int matrikel;
              int skz;
              char name[30], vorname[20];
  };

 int     i, n;
 Student gruppe[4];        //array of Student
 
 cout << endl;
 cout << " How many Students : "; 
 cin >> n;		// input n
 
 if ( n <= 4) 
 {
   for (i = 0; i < n; i++)
    {
      cout << endl << "Student nr. " << i << endl;
      cout << "Familenname : ";
      cin  >> gruppe[i].name;
      cout << "Vorname     : ";
      cin  >> (gruppe+i)->vorname;  
      cout << "Matrikelnummer : ";
      cin  >> gruppe[i].matrikel;
      cout << "SKZ            : ";
      cin  >> gruppe[i].skz;
    }
   cout << endl;
 } 
 
 i = 3;
 cout << endl;
 cout << "Student nr. " << i << " : ";
 cout << gruppe[i].vorname << " " << gruppe[i].name << " , ";
 cout << gruppe[i].matrikel << " , " << gruppe[i].skz << endl;

 system("PAUSE");
 return EXIT_SUCCESS; 
 
}
</code>
++++

\\ \\

Strukturen können wiederum andere strukturierte Datentypen als Komponenten enthalten. 

<code cpp>
//	Structures in structures
{
 struct Point3D               // simple structure
  {
    double x,y,z;
  };
  
 struct Line3D               // structure uses Point3D
  {
    Point3D p1,p2;
  };
 
 Line3D line;                // Declare variable
 
                             // Init
 cout << "Anfangspkt.: ";
 cin  >> line.p1.x >> line.p1.y >>line.p1.z;
 cout << "    Endpkt.: ";
 cin  >> line.p2.x >> line.p2.y >>line.p2.z;
 ...
}
</code>

++++ gesamtes Programm|
<code cpp>
//	structure in structure
//	data form input-file

#include <iostream.h>
#include <math.h>

main()
{
//			Define structures
 struct Point3D
  {
   double x,y,z;	// Coordinates
  };
 struct Line3D
  {
   Point3D p1,p2;	// Points
  };

//			Define variables
 Line3D line;
 double length;
//			Input data
 cout << endl;
 cout << "Input Line , Point 1 (x,y,z) : "; 
 cin  >> line.p1.x >> line.p1.y >> line.p1.z;
 cout << "             Point 2 (x,y,z) : "; 
 cin  >> line.p2.x >> line.p2.y >> line.p2.z;
 
 length = sqrt( (line.p2.x-line.p1.x)*(line.p2.x-line.p1.x) 
               +(line.p2.y-line.p1.y)*(line.p2.y-line.p1.y)
               +(line.p2.z-line.p1.z)*(line.p2.z-line.p1.z) );
 cout << endl;
 cout << " has length  " << length << endl;
 cout << endl;
 
}
</code>
++++


In obigem Beispiel ist ''line.p2'' eine Variable vom Typ  ''Point3D'' , auf deren Daten wiederum mittels des ''.'' Operators zugegriffen werden kann. 


\\ \\

===== Übungsaufgaben =====

<box green 100%>
Ex1: Erstelle eine Struktur zur Ein- und Ausgabe von Adressen 
</box>

++++ Lösung|
<code cpp>
//	Structure
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <cstdlib>
using namespace std;
 
main()
{
//				new structure
 struct Adresse
  {string name,vorname;
   string strasse;
   string nr;
   string ort;
   int plz;
  };
//				Variable of type Student
 Adresse huber;
//				Data input 
 cout << endl << " Vorname : ";
 cin >> huber.vorname;
 cout << endl << " Familienname : ";
 cin >> huber.name;
 cout << endl << " Strasse: ";
 cin >> huber.strasse;
 cout << endl << " Hausnummer : ";
 cin >> huber.nr;
 cout << endl << " Ort  : ";
 cin >> huber.ort;
 cout << endl << " PLZ  : ";
 cin >> huber.plz;


//				output 
 cout << endl << "-----------------------------------" << endl;
 cout << huber.vorname << " "   << huber.name    << "\n ";
 cout << huber.plz  << " " << huber.ort <<  " " << huber.strasse << huber.nr<< "\n\n ";
 
 system("PAUSE");
 return EXIT_SUCCESS; 
}
</code>
++++