C++の構造体

[複数の] [同じ] 型[のデータ] を格納できますが、[もし、ある生徒の][氏名]（文字列）、[年齢]（[整数]）、[成績]（[浮動小数点数]）[を格納したい場合は]？

[これには]struct——[複数の異なる]type[の]変数[を1つの単位としてまとめる]ことが必要になります。

1. struct とは何ですか？

(1) 1.1 [生活の中の]struct

[生活シーン]	番組[での対応]
[名刺1枚]（[氏名]、[電話番号]、[メールアドレス]）	struct
[1冊の本]（[書名]、[著者]、[価格]）	struct
[ある学生]（[氏名]、[年齢]、[成績]）	struct

struct[の特徴]：

membertype[異なる場合あり]
memory[連続]（[array]と同様）
[「class」の]「前置き」（[後ほど学ぶ]class）

(2) 1.2 なぜstructが必要なのか？

[不要]struct（[面倒]）：

▶ サンプル 2: codeexample (難易度 ⭐)

CPP

#include iostream
#include string

int main() {
 std::string name1 = "Alice";
 int age1 = 20;
 double score1 = 92.5;
 
 std::string name2 = "Bob";
 int age2 = 21;
 double score2 = 88.0;
 // ... 3 × 100！
 
 return 0;
}

▶ 試してみよう

[用]struct（[簡潔]）：

CPP

#include iostream
#include string

struct Student {
 std::string name;
 int age;
 double score;
};

int main() {
 Student s1 = {"Alice", 20, 92.5};
 Student s2 = {"Bob", 21, 88.0};
 // ...！
 
 return 0;
}

2. struct[の]宣言と[定義]

(1) 2.1 struct の宣言

[文法]：

TEXT

struct {
 1 1;
 2 2;
 ...
};

例：

CPP

#include iostream
#include string

// ...
struct Student {
 std::string name;
 int age;
 double score;
}; // ⚠️：！

int main() {
 // ...
 return 0;
}

💡 [ポイント]： structの宣言は[セミコロン]で[終わらせる]こと！[これは初心者がよく犯す]間違いです。

3. struct変数の作成と初期化

(1) 3.1 [作成]structvariable

CPP

Student s1; // Student s1

(2) 3.2 struct変数の初期化

[方法1]：[宣言順に初期化]

TEXT

Student s1 = {"Alice", 20, 92.5};

[方法2]：[指定]member[初期化]（C++20、[推奨]）

TEXT

Student s1 = {.name = "Alice", .age = 20, .score = 92.5};

[方法3]：[個別に値を設定]

TEXT

Student s1;
s1.name = "Alice";
s1.age = 20;
s1.score = 92.5;

💡 [ヒント]： [方法1または方法2の使用をお勧めします]、[より簡潔です]。

4. [アクセス]structmember

(1) 4.1 [読み取り]member

[文法]：

TEXT

例：

CPP

#include iostream
#include string

struct Student {
 std::string name;
 int age;
 double score;
};

int main() {
 Student s1 = {"Alice", 20, 92.5};
 
 std::cout << "：" << s1.name << std::endl; // Alice
 std::cout << "：" << s1.age << std::endl; // 20
 std::cout << "：" << s1.score << std::endl; // 92.5
 
 return 0;
}

(2) 4.2 [編集]メンバー

CPP

Student s1 = {"Alice", 20, 92.5};
s1.score = 95.0; // ...
std::cout << "：" << s1.score << std::endl; // 95.0

5. struct[引数として渡す場合]

(1) 5.1 [伝]値（[推奨されません]）

CPP

void printStudent(Student s) { // ❌ value：，
 std::cout << "：" << s.name << std::endl;
}

(2) 5.2 [伝]参考文献（[推奨]）

CPP

void printStudent(const Student& s) { // ✅ reference：，modify
 std::cout << "：" << s.name << std::endl;
 std::cout << "：" << s.age << std::endl;
 std::cout << "：" << s.score << std::endl;
}

💡 [黄金律]： struct[引数として渡す場合]、[優先して] const 参照を使用する——[コピーによるオーバーヘッドを回避できる]上に、[誤った変更を防ぐ]ことができる。

6. structarray

struct[も]配列を構成できます！

例：[学生]配列 (難易度 ⭐⭐)

CPP

#include iostream
#include string

struct Student {
 std::string name;
 int age;
 double score;
};

int main() {
 Student students[3] = {
 {"Alice", 20, 92.5},
 {"Bob", 21, 88.0},
 {"Charlie", 19, 95.0}
 };
 
 // ...
 for (int i = 0; i < 3; i++) {
 std::cout << "==========" << i + 1 << " ==========" << std::endl;
 std::cout << "：" << students[i].name << std::endl;
 std::cout << "：" << students[i].age << std::endl;
 std::cout << "：" << students[i].score << std::endl;
 std::cout << std::endl;
 }
 
 return 0;
}

出力：

TEXT

========== 1 ==========：Alice：20：92.5

========== 2 ==========：Bob：21：88.0

========== 3 ==========：Charlie：19：95.0

7. 演習：[学生成績管理]（struct版）

▶ サンプル 1: [学生の成績管理の全体像] (難易度 ⭐⭐⭐)

CPP

#include iostream
#include string
#include vector // vector，

struct Student {
 std::string name;
 int age;
 double score;
};

// ...
void addStudent(Student students, int& count);
void printStudents(const Student students, int count);
double calculateAverage(const Student students, int count);

int main() {
 const int MAX_STUDENTS = 100;
 Student students[MAX_STUDENTS];
 int count = 0;
 
 int choice;
 do {
 std::cout << "========== ==========" << std::endl;
 std::cout << "1." << std::endl;
 std::cout << "2." << std::endl;
 std::cout << "3. points" << std::endl;
 std::cout << "4." << std::endl;
 std::cout << "（1-4）：";
 std::cin >> choice;
 
 if (choice == 1) {
 addStudent(students, count);
 } else if (choice == 2) {
 printStudents(students, count);
 } else if (choice == 3) {
 if (count == 0) {
 std::cout << "！" << std::endl;
 } else {
 std::cout << "points：" << calculateAverage(students, count) << std::endl;
 }
 } else if (choice == 4) {
 std::cout << "！" << std::endl;
 } else {
 std::cout << "： 1-4！" << std::endl;
 }
 
 std::cout << std::endl;
 
 } while (choice != 4);
 
 return 0;
}

// ...
void addStudent(Student students, int& count) {
 if (count >= 100) {
 std::cout << "！" << std::endl;
 return;
 }
 
 std::cout << "：";
 std::cin.ignore();
 std::getline(std::cin, students[count].name);
 
 std::cout << "：";
 std::cin >> students[count].age;
 
 std::cout << "：";
 std::cin >> students[count].score;
 
 count++;
 std::cout << "！" << std::endl;
}

void printStudents(const Student students, int count) {
 if (count == 0) {
 std::cout << "！" << std::endl;
 return;
 }
 
 std::cout << "\n========== ==========" << std::endl;
 for (int i = 0; i < count; i++) {
 std::cout << i + 1 << ".：" << students[i].name 
 << "，：" << students[i].age 
 << "，：" << students[i].score << std::endl;
 }
 std::cout << "================================\n\n";
}

double calculateAverage(const Student students, int count) {
 if (count == 0) {
 return 0.0;
 }
 
 double sum = 0.0;
 for (int i = 0; i < count; i++) {
 sum += students[i].score;
 }
 
 return sum / count;
}

▶ 試してみよう

8. [よくある]エラー

(1) 8.1 [セミコロンを書き忘れた]

エラー例：

CPP

struct Student { // ❌ write
 std::string name;
 int age;
} // ❌ Yes

int main() {
 // ...
}

コンパイルエラー[詳細]：

TEXT

error: expected ';' after struct definition

(2) 8.2 [存在しない]メンバーへのアクセス

エラー例：

CPP

struct Student {
 std::string name;
 int age;
};

int main() {
 Student s1;
 s1.score = 92.5; // ❌：Student Yes score
 return 0;
}

❓ よくある質問

Q struct[と]class（class）[の違いは何ですか]？

A [後ほど詳しく説明します]classについて、[ここでは簡単に説明します]： > - struct [のデフォルトのアクセス権限は] public（[パブリック]） > - class [のデフォルトのアクセス権限は] private（[プライベート]）

Q：structs basicsについて最も重要なことは何ですか？ A：まず核心概念を理解し、その後実践的な例で練習することが重要です。

📖 まとめ

struct[複数の異なる]型[の]変数[を1つの単位としてまとめる]
[声明]struct：struct struct[名] { member[列表] };（[注意：セミコロン]！）
[初期化]：struct[名] variable name = {value1, value2, ...};
[アクセス]メンバー：variable name.member[名]
[引数として使用する場合]、[優先的に] const を参照
struct[は配列を構成することもできる]

📝 練習問題

初心者（難易度 ⭐）： Bookという構造体を定義し、[書名]、[著者]、[価格]の3つのメンバを含める。Bookという変数を2つ作成し、[それらを]出力する。
中級（難易度 ⭐⭐）： [定義する] Rectangle 構造体で、[幅と高さの2つの]メンバを含む。

[作成する]関数 double calculateArea(const Rectangle& r) [面積の計算]
[作成する]関数 double calculatePerimeter(const Rectangle& r) [周長の計算]
main [でテスト]

上級（難易度 ⭐⭐⭐）： [定義する] Date struct（[年]、[月]、[日]）、[作成する]関数[日付が有効かどうかを判定する]（[例] 2024-02-29 [有効]、2023-02-29 [無効]）。

struct struct：[異なる]型[のデータを1つの単位にまとめる]
member[アクセス用] . operator，pointer[用] ->
[初期化]：[一括初期化] {} [または] member [個別に値を設定]
struct[として使用可能]function[引数と戻り値]value
structarray[複数のレコードの管理]

9. 🚀 次は

[struct]を学んだので、[次は] フェーズ4（ポインタ[と]参照）に進みます――[これは] C++ [の最も核心的で、かつ最も難しい部分]ですが、[習得すれば、より効率的な]コードが書けるようになります！

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1. struct とは何ですか？

(1) 1.1 [生活の中の]struct

(2) 1.2 なぜstructが必要なのか？

▶ サンプル 2: codeexample (難易度 ⭐)

2. struct[の]宣言と[定義]

(1) 2.1 struct の宣言

3. struct変数の作成と初期化

(1) 3.1 [作成]structvariable

(2) 3.2 struct変数の初期化

4. [アクセス]structmember

(1) 4.1 [読み取り]member

(2) 4.2 [編集]メンバー

5. struct[引数として渡す場合]

(1) 5.1 [伝]値（[推奨されません]）

(2) 5.2 [伝]参考文献（[推奨]）

6. structarray

7. 演習：[学生成績管理]（struct版）

▶ サンプル 1: [学生の成績管理の全体像] (難易度 ⭐⭐⭐)

8. [よくある]エラー

(1) 8.1 [セミコロンを書き忘れた]

(2) 8.2 [存在しない]メンバーへのアクセス

❓ よくある質問

📖 まとめ

📝 練習問題

9. 🚀 次は