Struct C++: mengelompokkan data terkait dalam satu tipe

Kenapa mengelompokkan data

Sejauh ini setiap variabel berdiri sendiri: int di sini, string di sana. Tapi program sungguhan berurusan dengan sesuatu yang terdiri dari beberapa bagian: titik punya x dan y, siswa punya nama, umur, dan IPK. Mengirim semuanya sebagai variabel lepas yang terpisah itu rawan kesalahan. Tidak ada yang mengikat mereka, dan fungsi yang butuh ketiganya harus menerima tiga parameter.

Struct menyelesaikan masalah ini. Struct mendefinisikan tipe baru yang menggabungkan variabel-variabel yang berkaitan, yaitu member-nya, menjadi satu unit. Setelah didefinisikan, kamu memperlakukan seluruh kumpulan itu sebagai satu nilai yang bisa disimpan, disalin, dan dikirim ke fungsi.

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct Student {
    string name;
    int age;
    double gpa;
};   // <- don't forget the semicolon after the closing brace

int main() {
    Student s;          // one object holding all three members
    s.name = "Ada";
    s.age = 19;
    s.gpa = 3.9;

    cout << s.name << " is " << s.age << " (GPA " << s.gpa << ")\n";
}

Kamu mengakses setiap member dengan operator titik (s.name, s.age). Titik koma setelah } penutup definisi struct itu wajib. Melupakannya adalah salah satu error kompilasi paling umum di kalangan pemula C++.

Menginisialisasi struct

Mengisi setiap field secara manual memang bisa, tapi bertele-tele dan mudah ada member yang terlupa. Pilihan yang lebih rapi adalah aggregate initialization: tulis nilai-nilainya di dalam kurung kurawal, dengan urutan yang sama seperti saat member dideklarasikan.

#include <iostream>
using namespace std;

struct Point {
    int x;
    int y;
};

int main() {
    Point a{3, 4};        // x = 3, y = 4 (brace init, preferred)
    Point origin{};       // both members value-initialized to 0
    Point b = {10, 20};   // older = {} form, identical effect

    cout << a.x << "," << a.y << "\n";          // 3,4
    cout << origin.x << "," << origin.y << "\n"; // 0,0
    cout << b.x << "," << b.y << "\n";           // 10,20
}

Hati-hati dengan bentuk kosong: Point p; (tanpa kurung kurawal) membiarkan x dan y berisi nilai sampah, karena member bawaan tidak otomatis bernilai nol. Point p{}; menginisialisasinya menjadi 0. Pilih yang memakai kurung kurawal. Kamu juga bisa langsung menanamkan nilai default di definisinya, sehingga Point p; pun dimulai dengan bersih:

#include <iostream>
using namespace std;

struct Config {
    int width  = 800;     // default member initializers
    int height = 600;
    bool fullscreen = false;
};

int main() {
    Config c;             // uses every default
    Config wide{1920};    // width overridden, others keep defaults

    cout << c.width << "x" << c.height << "\n";        // 800x600
    cout << wide.width << "x" << wide.height << "\n";  // 1920x600
}

Struct sebagai parameter fungsi

Struct adalah satu nilai, jadi sebuah fungsi bisa menerima satu parameter alih-alih tiga. Ingat saja bahwa mengirim struct berdasarkan nilai akan menyalin setiap member. Untuk apa pun yang lebih besar dari beberapa int, kirim sebagai reference const supaya tidak ada penyalinan, aturan yang sama seperti yang kamu lihat di halaman reference.

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

struct Student {
    string name;
    double gpa;
};

// const& avoids copying the string, and promises not to modify s
void printStudent(const Student& s) {
    cout << s.name << ": " << s.gpa << "\n";
}

// returning a struct is fine - the compiler optimizes the copy away
Student makeStudent(string name, double gpa) {
    return Student{name, gpa};
}

int main() {
    Student top = makeStudent("Grace", 4.0);
    printStudent(top);
}

Mengembalikan seluruh struct dari fungsi adalah cara yang lazim untuk menyerahkan beberapa nilai sekaligus, jauh lebih rapi daripada repot dengan banyak reference output.

Menambah member function dan constructor

Struct tidak terbatas pada data. Ia bisa berisi member function yang bekerja pada member-nya sendiri, dan constructor yang menginisialisasi objek saat objek itu dibuat. Di sinilah struct mulai terlihat seperti objek kecil yang punya perilaku.

#include <iostream>
using namespace std;

struct Rectangle {
    double width;
    double height;

    // constructor: runs when a Rectangle is created
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}

    // member function: uses the object's own members
    double area() const {        // const = "I don't modify the object"
        return width * height;
    }
};

int main() {
    Rectangle r(4.0, 5.0);
    cout << "area = " << r.area() << "\n";   // area = 20
}

Di dalam member function, member diakses lewat namanya (width, height), dan nama itu merujuk ke salinan milik objek ini. Menandai area() const memberi tahu compiler bahwa fungsi itu hanya membaca objek, sehingga kamu juga bisa memanggilnya pada nilai const Rectangle. Constructor adalah topik tersendiri, termasuk sintaks initializer list : width(w) itu, dan halaman constructor membahasnya secara mendalam.

Struct vs class: perbedaan sebenarnya

Mungkin kamu pernah mendengar bahwa "struct untuk data, class untuk objek". Itu kebiasaan, bukan aturan bahasa. Di C++, struct dan class hampir sama, dan satu-satunya perbedaan bawaannya adalah level akses default.

struct S {
    int x;        // public by default
};

class C {
    int x;        // private by default
};

Member struct bersifat public kecuali kamu menandainya lain; member class dimulai sebagai private. Hanya itu. Keduanya bisa punya constructor, member function, inheritance, dan semua hal lainnya. Kamu bahkan bisa menambahkan access specifier secara eksplisit pada struct untuk menyembunyikan member:

#include <iostream>
using namespace std;

struct Counter {
    int value() const { return count; }   // public
    void bump() { count++; }

private:
    int count = 0;                          // now hidden
};

int main() {
    Counter c;
    c.bump();
    c.bump();
    cout << c.value() << "\n";   // 2
    // c.count = 99;   // compile error - count is private
}

Kesimpulan praktisnya: pakai struct untuk kumpulan data transparan yang setiap field-nya memang boleh diakses bebas (Point, Color, catatan konfigurasi), dan pakai class saat kamu ingin melindungi status internal di balik antarmuka publik. Compiler memperlakukan keduanya sama; kata kuncinya hanya menunjukkan maksudmu.

Array dan vector berisi struct

Karena struct adalah tipe biasa, kamu bisa memasukkan banyak struct ke dalam array atau vector dan menelusurinya dengan loop seperti nilai lainnya.

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

struct Product {
    string name;
    double price;
};

int main() {
    vector<Product> cart = {
        {"Keyboard", 49.99},
        {"Mouse", 19.99},
        {"Monitor", 199.00},
    };

    double total = 0;
    for (const Product& p : cart) {   // const& - no copy per item
        cout << p.name << ": $" << p.price << "\n";
        total += p.price;
    }
    cout << "Total: $" << total << "\n";
}

Perhatikan kurung kurawal bersarangnya: setiap {"Keyboard", 49.99} melakukan aggregate initialization untuk satu Product, dan kurung kurawal terluar membangun vector-nya. Memakai const Product& di loop berbasis range menghindari penyalinan setiap struct di setiap iterasi. Kalau & dihapus, setiap elemen akan diduplikasi tanpa perlu.

Berikutnya: enum

Struct memungkinkan kamu membangun tipe dari beberapa nilai yang digabungkan. Bab berikutnya bergerak ke arah sebaliknya: enum mendefinisikan tipe yang bisa menyimpan tepat satu nilai dari sekumpulan kecil nilai bernama. Sempurna untuk hal-hal seperti Color::Red, Direction::North, atau status sebuah state machine. Kamu akan melihat bagaimana enum class memberimu konstanta yang mudah dibaca dan aman tipe, yang cocok dipadukan dengan struct dan class yang sekarang sedang kamu bangun.