1、缘起

最近学习完了 C++ 语言的结构体相关知识点，如 结构体数组，结构体指针，结构体嵌套结构体 和 结构体做函数参数。本篇博客围绕着这些知识点，编写了一个这些知识点的综合应用案例，希望能够对这些知识点加深印象和灵活运用。

2、案例描述

学校正在做毕设项目，每名老师带领 5 个学生，总共有 3 名老师，需求如下：

设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放 5 名学生的数组作为其成员。学生的成员有姓名和考试分数，创建数组存放 3 名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值。最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。

3、案例分析

老师的结构体中，包含了学生的结构体，这里涉及了 结构体嵌套结构体 的相关知识点。每名老师名下都有 5 名学生，把这 5 名学生都放在存放在一个数组中，这里是涉及了 结构体数组 的相关知识点。

4、代码清单 1

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>

using namespace std;

//函数声明
void AllocateSpace(struct Teacher t_arr[], int len);
void PrintInfo(struct Teacher t_arr[], int len);

//定义一个学生的结构体
struct Student
{
	string name;
	int score = 0;
};

//定义一个老师的结构体
struct Teacher
{
	string name;
	struct Student stu_arr[5];
};

int main()
{
	//1、定义一个老师的结构体数组
	struct Teacher t_arr[5];

	//2、通过函数给 3 名老师的信息赋值，并给老师带的学生信息赋值
	int len = sizeof(t_arr) / sizeof(t_arr[0]);
	AllocateSpace(t_arr,len);

	//3、打印所有老师及所带的学生的信息
	PrintInfo(t_arr,len);
	
	system("pause");
	return 0;
}	

//给老师和学生赋值的函数
void AllocateSpace(struct Teacher t_arr[],int len)
{
	//随机数种子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//将学生的分数设为随机值
	int x1 = rand() % 61 + 40;
	int x2 = rand() % 61 + 40;
	int x3 = rand() % 61 + 40;
	int x4 = rand() % 61 + 40;
	int x5 = rand() % 61 + 40;
	int x6 = rand() % 61 + 40;
	int x7 = rand() % 61 + 40;
	int x8 = rand() % 61 + 40;
	int x9 = rand() % 61 + 40;
	int x10 = rand() % 61 + 40;
	int x11 = rand() % 61 + 40;
	int x12 = rand() % 61 + 40;
	int x13 = rand() % 61 + 40;
	int x14 = rand() % 61 + 40;
	int x15 = rand() % 61 + 40;

	//给老师开始赋值
	t_arr[0].name = "张老师";
	t_arr[1].name = "薛老师";
	t_arr[2].name = "李老师";

	//张老师的学生信息
	t_arr[0].stu_arr[0].name = "张三";
	t_arr[0].stu_arr[0].score = x1;
	t_arr[0].stu_arr[1].name = "李四";
	t_arr[0].stu_arr[1].score = x2;
	t_arr[0].stu_arr[2].name = "王五";
	t_arr[0].stu_arr[2].score = x3;
	t_arr[0].stu_arr[3].name = "赵六";
	t_arr[0].stu_arr[3].score = x4;
	t_arr[0].stu_arr[4].name = "吴七";
	t_arr[0].stu_arr[4].score = x5;

	//薛老师的学生信息
	t_arr[1].stu_arr[0].name = "张三";
	t_arr[1].stu_arr[0].score = x6;
	t_arr[1].stu_arr[1].name = "李四";
	t_arr[1].stu_arr[1].score = x7;
	t_arr[1].stu_arr[2].name = "王五";
	t_arr[1].stu_arr[2].score = x8;
	t_arr[1].stu_arr[3].name = "赵六";
	t_arr[1].stu_arr[3].score = x9;
	t_arr[1].stu_arr[4].name = "吴七";
	t_arr[1].stu_arr[4].score = x10;

	//李老师的学生信息
	t_arr[2].stu_arr[0].name = "张三";
	t_arr[2].stu_arr[0].score = x11;
	t_arr[2].stu_arr[1].name = "李四";
	t_arr[2].stu_arr[1].score = x12;
	t_arr[2].stu_arr[2].name = "王五";
	t_arr[2].stu_arr[2].score = x13;
	t_arr[2].stu_arr[3].name = "赵六";
	t_arr[2].stu_arr[3].score = x14;
	t_arr[2].stu_arr[4].name = "吴七";
	t_arr[2].stu_arr[4].score = x15;
}


//打印老师和学生的信息的函数
void PrintInfo(struct Teacher t_arr[], int len)
{
	//第一个老师的信息
	cout << "老师姓名：" << t_arr[0].name << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[0].stu_arr[0].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[0].stu_arr[0].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[0].stu_arr[1].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[0].stu_arr[1].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[0].stu_arr[2].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[0].stu_arr[2].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[0].stu_arr[3].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[0].stu_arr[3].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[0].stu_arr[4].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[0].stu_arr[4].score << endl;
	
	//第二个老师的信息
	cout << "老师姓名：" << t_arr[1].name << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[1].stu_arr[0].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[1].stu_arr[0].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[1].stu_arr[1].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[1].stu_arr[1].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[1].stu_arr[2].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[1].stu_arr[2].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[1].stu_arr[3].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[1].stu_arr[3].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[1].stu_arr[4].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[1].stu_arr[4].score << endl;

	//第三个老师的信息
	cout << "老师姓名：" << t_arr[2].name << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[2].stu_arr[0].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[2].stu_arr[0].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[2].stu_arr[1].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[2].stu_arr[1].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[2].stu_arr[2].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[2].stu_arr[2].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[2].stu_arr[3].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[2].stu_arr[3].score << endl;
	cout << "\t学生姓名：" << t_arr[2].stu_arr[4].name << "  ";
	cout << "考试分数：" << t_arr[2].stu_arr[4].score << endl;
}

5、代码清单 2

上文代码实在是太暴力了，接下来对上述代码进行优化。但不可否认的是，暴力解决法确实很实用。

#include<iostream>
using namespace std;

void AllocateSpace(struct Teacher t_arr[], int len);
void PrintInfo(struct Teacher t_arr[], int len);

//定义一个学生的结构体类型
struct Student
{
	string name;
	int score = 0;
};

//定义一个老师的结构体类型
struct Teacher
{
	string name;
	struct Student stu_arr[5];
};

int main()
{
	//设置随机数种子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//1、定义一个 3 名老师的结构体数组
	struct Teacher t_arr[3];

	//2、定义一个给老师和学生的信息赋值的函数
	int len = sizeof(t_arr) / sizeof(t_arr[0]);
	AllocateSpace(t_arr,len);

	//3、定义一个打印老师和学生的信息的函数
	PrintInfo(t_arr,len);



	system("pause");
	return 0;
}	

//打印老师和学生的信息
void PrintInfo(struct Teacher t_arr[],int len)
{
	//输出老师的相关信息
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "老师姓名：" << t_arr[i].name << endl;

		//输出学生的相关信息
		for (int j = 0; j < 5; j++)
		{
			cout << "\t学生姓名：" << t_arr[i].stu_arr[j].name << "   ";
			cout << "学生分数：" << t_arr[i].stu_arr[j].score << endl;
		}
	}
}

//给老师和学生的信息赋值
void AllocateSpace(struct Teacher t_arr[],int len)
{
	string name_seed = "ABCDE";

	//给老师开始赋值
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		t_arr[i].name = "Teacher_";
		t_arr[i].name += name_seed[i];

		//通过循环给每名老师所带的学生赋值
		for (int j = 0; j < 5; j++)
		{
			//设置一个随机数，使得学生的分数随机
			int random = rand() % 61 + 40;

			t_arr[i].stu_arr[j].name = "Student_";
			t_arr[i].stu_arr[j].name += name_seed[j];

			t_arr[i].stu_arr[j].score = random;
		}
	}
}