Structs (Registres)

1. Què és un Struct?

Fins ara, si volíem guardar la informació d'un estudiant (per exemple, el seu nom, la seva edat i la seva nota), necessitàvem tres variables separades:

string name = "Frieren";
int age = 1250;
double grade = 10.0;

Això funciona per a una sola persona, però és un caos si hem de gestionar molts estudiants i moure aquestes dades entre funcions.

Un struct (o registre) ens permet crear el nostre propi "tipus de dada" agrupant diferents variables al seu interior, encara que siguin de tipus diferents.

L'analogia de la Fitxa o el DNI: Imagina un struct com una fitxa mèdica, un DNI o un contacte del mòbil. És una sola entitat (el contacte) que a dins conté diferents apartats o camps (nom, número de telèfon, correu).

---

2. Com definir un Struct

La definició d'un struct s'ha de posar sempre a dalt de tot de l'arxiu, abans de les funcions i del main(), perquè tot el programa el conegui.

#include <iostream>
using namespace std;

// Definim el nostre nou tipus de dada
struct Student {
    string name;
    int age;
    double grade;
}; // IMPORTANT: NO et deixis AQUEST punt i coma! És obligatori.

int main() {
    // ...
}

---

3. Com declarar i accedir a un Struct

Un cop hem hem creat el "motlle" (el struct), ja podem crear variables d'aquest nou tipus dins del main() o de les funcions.

Per accedir als diferents camps que hi ha a l'interior del struct, utilitzem un punt (.).

int main() {
    // Creem una variable de tipus 'Student' anomenada 'student1'
    Student student1;

    // Omplim les dades accedint als camps amb un punt
    student1.name = "Megumin";
    student1.age = 14;
    student1.grade = 9.2;

    // Podem llegir les dades de la mateixa manera
    cout << "L'alumne " << student1.name << " té un " << student1.grade << endl;
}

---

4. Llegir Structs de la terminal

També podem utilitzar cin per omplir directament els camps d'un struct. Només hem de recordar fer-ho camp per camp:

int main() {
    Student student2;

    cout << "Enter the student's name, age and grade:" << endl;
    cin >> student2.name >> student2.age >> student2.grade;

    cout << "Dades guardades correctament!" << endl;
}

---

5. Structs i Funcions (Molt Important)

Els structs poden arribar a contenir molta informació (imagina un struct que guarda totes les dades d'un videojoc o l'expedient sencer d'un alumne).

Si passem un struct a una funció per valor, C++ farà una còpia exacta de totes les seves variables cada cop que cridem la funció, gastant memòria innecessàriament i fent que el programa vagi lentíssim. Per tant, apliquem una regla d'or: sempre els passem per referència.

1. Pas per referència normal (Per modificar)

Si volem que la funció modifiqui alguna dada del struct, utilitzem l'&.

// Aquesta funció suma un punt a la nota de l'estudiant
void applyBonus(Student& s) {
    s.grade = s.grade + 1.0;
    if (s.grade > 10.0) {
        s.grade = 10.0;
    }
}

2. Pas per referència constant (Només lectura)

Si només volem llegir les dades per imprimir-les o fer càlculs, però no volem modificar-les, utilitzem const i &. És la manera més eficient i segura, ja que evitem fer còpies però prohibim que la funció modifiqui les dades originals per error.

// Aquesta funció només llegeix les dades i les imprimeix
void printStudent(const Student& s) {
    cout << "--- STUDENT INFO ---" << endl;
    cout << "Name: " << s.name << endl;
    cout << "Age: " << s.age << endl;
    cout << "Grade: " << s.grade << endl;
}

---

6. Exercici Final

A continuació pots veure un exemple complet de com utilitzar els structs juntament amb les funcions aplicant el pas per referència i el control de límits.

final.cpp

/*
 * Exercici Final
 * Exemple: Fitxa D'Aventurer Amb Structs i Funcions (Amb Límits).
 * Fet per: aso
 */

#include <iostream>
using namespace std;

// Definim l'struct a dalt de tot perquè les funcions el puguin conèixer
struct Adventurer {
    string name;
    int level;
    double health;
};

// pre: cert
// post: llegeix les dades des de la terminal i les guarda a l'struct,
// assegurant-se que els valors tinguin sentit.
void readAdventurer(Adventurer& a) {
    cout << "Enter the adventurer's name, level (1-100) and health (max 9999):" << endl;
    cout << "Example: Frieren 99 1500.5" << endl;

    cin >> a.name >> a.level >> a.health;

    // Control d'errors: repetim la lectura fins que les dades siguin vàlides
    while (a.level < 1 || a.level > 100 || a.health <= 0 || a.health > 9999.0) {
        cout << "Error: Invalid stats for " << a.name << ". Level must be 1-100 and Health 1-9999." << endl;
        cout << "Please enter the data again:" << endl;
        cin >> a.name >> a.level >> a.health;
    }
}

// pre: cert
// post: imprimeix l'estat actual de l'aventurer
void printAdventurer(const Adventurer& a) {
    cout << "--- ADVENTURER STATUS ---" << endl;
    cout << "Name:    " << a.name << endl;
    cout << "Level:   " << a.level << endl;
    cout << "Health: " << a.health << " HP" << endl;
}

// pre: cert
// post: apuja el nivell de l'aventurer en 1 i li augmenta la salut, respectant els límits
void levelUp(Adventurer& a) {
    if (a.level >= 100) {
        cout << ">> " << a.name << " is already at maximum level! <<" << endl;
    } else {
        a.level++; // Pugem 1 nivell
        a.health = a.health + 50.0; // Donem 50 punts de vida extra

        // Ens assegurem de no sobrepassar la vida màxima per la bonificació
        if (a.health > 9999.0) {
            a.health = 9999.0;
        }

        cout << ">> " << a.name << " leveled up to level " << a.level << "! <<" << endl;
    }
}

int main() {
    Adventurer hero; // Declarem la nostra variable del nou tipus struct

    // 1. Emplenem les dades (Modificació) amb el filtre de límits activat
    readAdventurer(hero);
    cout << endl;

    // 2. Imprimim la fitxa (Lectura)
    printAdventurer(hero);
    cout << endl;

    // 3. Pugem de nivell el personatge (Modificació)
    levelUp(hero);
    cout << endl;

    // 4. Tornem a imprimir per comprovar els canvis (Lectura)
    printAdventurer(hero);
}