结构体与联合体：自定义数据类型和数据组织

# 1. 引言

### 1.1 介绍结构体和联合体

在计算机编程中，结构体和联合体是两种重要的数据类型。结构体允许我们将多个不同类型的变量组合成一个整体，形成一个自定义的复合数据类型。而联合体则允许在同一内存位置存储不同类型的变量，但只能同时使用其中一种类型。结构体和联合体在数据的组织与存储中扮演着重要的角色。

### 1.2 简述自定义数据类型的重要性

自定义数据类型是程序设计中的关键概念之一。通过定义和使用自己的数据类型，我们可以更好地组织数据、提高代码的可读性和可维护性。自定义数据类型可以帮助我们模拟现实世界中的实体、对象或者概念，使程序更贴近实际需求。

接下来，我们将详细介绍结构体和联合体的使用方法，以及它们在自定义数据类型中的应用场景。

# 2. 结构体的使用

在编程中，我们经常需要处理复杂的数据类型。结构体（Struct）提供了一种将不同类型的变量组合在一起形成一个新类型的方法，可以更好地组织和管理数据。

### 2.1 定义和初始化结构体

结构体由多个成员组成，每个成员可以是不同的数据类型。在定义结构体之前，我们需要先声明结构体类型。以下是一个例子：

# 定义一个名为Person的结构体类型
class Person:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

在上面的例子中，我们定义了一个名为Person的结构体类型，它有三个成员：name、age和gender。name和gender是字符串类型，age是整数类型。

### 2.2 访问结构体成员

一旦定义了结构体类型，我们就可以创建结构体实例并访问其成员。以下是一个例子：

# 创建一个Person实例
person1 = Person("Alice", 25, "Female")

# 访问成员
print(person1.name)
print(person1.age)
print(person1.gender)

在上面的例子中，我们创建了一个名为person1的Person实例，并访问了它的成员。通过使用点号操作符，我们可以访问结构体实例的各个成员。

### 2.3 结构体的嵌套和指针

结构体可以嵌套在其他结构体中，形成更复杂的数据结构。同时，我们也可以使用指针来引用结构体实例，以便更高效地操作数据。以下是一个例子：

# 定义一个具有多个成员的结构体
class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

# 定义一个包含结构体的结构体
class Building:
    def __init__(self, name, location, rectangle):
        self.name = name
        self.location = location
        self.rectangle = rectangle

# 创建一个Rectangle实例
rectangle1