学习c++的第九天
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结构体
定义与访问结构
结构作为函数参数
指向结构的指针
typedef 关键字
示例 1：为结构体创建类型别名
示例 2：为函数指针创建类型别名
结构体
定义与访问结构
在C++中，结构体（structure）是一种用户自定义的数据类型，用于组合不同类型的数据成员。结构体可以包含变量、函数和其他数据类型。
要定义一个结构体，在C++中使用struct关键字，然后指定结构体的名称和成员变量。结构体的定义位于大括号{}内部，每个成员变量都由其类型和名称组成，并用分号;分隔。
struct 语句的格式如下：
struct type_name {
member_type1 member_name1;
member_type2 member_name2;
member_type3 member_name3;
.
.
} object_names;- type_name是为结构体定义的名称，它可以自定义，但建议遵循C++命名约定，例如使用驼峰式命名法。类似于变量名或函数名，结构体名称也需要唯一。
- 在结构体定义的末尾，可以选择性地指定一个或多个结构体变量。这些变量将使用结构体类型中定义的成员变量分配内存空间。结构体变量的定义方式与其他变量的定义方式相同。
- 结构体成员变量可以是任何有效的数据类型，包括基本类型（如int、float等）、自定义类型（如字符串、数组等）和其他结构体类型。结构体成员变量之间用逗号分隔。
- 结构体成员变量的访问方式是使用点运算符 “.”，例如：object.member_name。其中，object是结构体变量的名称，member_name是结构体成员变量的名称。
- 结构体变量的初始化方式与其他变量的初始化方式相同，可以使用赋值运算符或花括号语法。
下面是一个示例，演示如何定义一个名为Person的结构体，并创建两个Person结构体变量：
#include
#include
// 定义结构体
struct Person {
std::string name;
int age;
double height;
} person1, person2; // 创建两个Person结构体变量
int main() {
// 初始化person1结构体变量
person1.name = "Alice";
person1.age = 25;
person1.height = 1.65;
// 初始化person2结构体变量
person2.name = "Bob";
person2.age = 30;
person2.height = 1.8;
// 访问结构体成员
std::cout << "Name: " << person1.name << std::endl;
std::cout << "Age: " << person1.age << std::endl;
std::cout << "Height: " << person1.height << " meters" << std::endl;
std::cout << "Name: " << person2.name << std::endl;
std::cout << "Age: " << person2.age << std::endl;
std::cout << "Height: " << person2.height << " meters" << std::endl;
return 0;
}
在上述代码中，我们使用struct关键字定义了一个名为Person的结构体，并在大括号内部定义了三个成员变量：name、age和height。然后，在结构体定义的末尾，我们定义了两个Person结构体变量：person1和person2。
在main函数中，我们初始化了这两个结构体变量，并使用点运算符.访问它们的成员变量。最后，我们使用std::cout语句打印结构体中的成员变量值。
结构作为函数参数
在C++中，可以将结构作为函数的参数传递。这意味着我们可以将结构体变量作为参数传递给函数，以便在函数中访问和操作结构体成员变量。
结构体可以作为函数参数传递，有两种传递方式：
- 传值方式：将整个结构体作为参数传递给函数，这将复制整个结构体，并将副本传递给函数。在函数中对结构体成员变量的更改不会影响原始结构体。
- 引用方式：将结构体作为引用参数传递给函数，这将允许函数直接访问原始结构体。在函数中对结构体成员变量的更改将直接反映在原始结构体上。
下面是一个示例程序，演示如何将结构体作为函数参数传递：
#include
#include
// 定义结构体
struct Person {
std::string name;
int age;
double height;
};
// 函数声明
void printPerson(Person p); // 传值方式
void updatePerson(Person& p, std::string newName, int newAge, double newHeight); // 引用方式
int main() {
// 创建一个Person结构体变量
Person person;
person.name = "Alice";
person.age = 25;
person.height = 1.65;
// 传值方式调用函数
printPerson(person);
// 引用方式调用函数
updatePerson(person, "Bob", 30, 1.8);
printPerson(person);
return 0;
}
// 函数定义 - 传值方式
void printPerson(Person p) {
std::cout << "Name: " << p.name << std::endl;
std::cout << "Age: " << p.age << std::endl;
std::cout << "Height: " << p.height << " meters" << std::endl;
}
// 函数定义 - 引用方式
void updatePerson(Person& p, std::string newName, int newAge, double newHeight) {
p.name = newName;
p.age = newAge;
p.height = newHeight;
}
在上面的示例程序中，我们定义了一个名为Person的结构体，并创建了一个名为person的结构体变量。然后，我们调用了两个函数printPerson和updatePerson，并将person作为参数传递给这些函数。
printPerson函数采用传值方式将结构体作为参数传递，而updatePerson函数采用引用方式将结构体作为参数传递。
在printPerson函数中，我们使用点运算符"."访问结构体成员变量，并打印它们的值。
在updatePerson函数中，我们使用引用参数修改了结构体成员变量的值。由于p是指向person结构体的引用，因此对p的更改将直接反映在person结构体上。
最后，我们再次调用printPerson函数，并打印已更新的结构体成员变量的值。
指向结构的指针
在C++中，可以使用指针来引用和操作结构体。指向结构的指针指向结构体变量的内存地址，允许我们通过解引用操作符（*）来访问和修改结构体成员变量。
以下是一个示例演示如何声明和使用指向结构的指针：
#include
#include
// 定义结构体
struct Person {
std::string name;
int age;
double height;
};
int main() {
// 创建一个Person结构体变量
Person person;
person.name = "Alice";
person.age = 25;
person.height = 1.65;
// 创建指向Person结构体的指针，并将其指向person变量
Person* ptr = &person;
// 通过指针访问结构体成员变量
std::cout << "Name: " << ptr->name << std::endl;
std::cout << "Age: " << ptr->age << std::endl;
std::cout << "Height: " << ptr->height << " meters" << std::endl;
// 修改结构体成员变量
ptr->name = "Bob";
ptr->age = 30;
ptr->height = 1.8;
// 通过原始结构体变量访问已修改的成员变量
std::cout << "Name: " << person.name << std::endl;
std::cout << "Age: " << person.age << std::endl;
std::cout << "Height: " << person.height << " meters" << std::endl;
return 0;
}
在上述示例中，我们定义了一个名为Person的结构体，并创建了一个名为person的结构体变量。
然后，我们声明了一个指向Person结构体的指针ptr，并使用取地址运算符（&）将其指向person变量的内存地址。
通过指针访问结构体成员变量时，我们使用箭头运算符（->），它结合了解引用操作符（*）和点运算符（.）。例如，ptr->name等效于(*ptr).name，允许我们访问ptr所指向的结构体的成员变量。
我们还可以通过指针对结构体成员变量进行修改。例如，ptr->name = "Bob"将修改person的name成员变量的值。
最后，我们通过原始结构体变量访问已修改的成员变量，并打印它们的值。
请注意，当使用指向结构的指针时，需要确保指针指向有效的结构体对象。否则，解引用指针可能会导致未定义的行为或错误。
typedef 关键字
typedef是C和C++中的关键字，用于为已存在的类型创建一个新的类型别名。通过typedef，您可以为已有类型指定一个新的名称，从而增强代码的可读性和可维护性。
typedef的语法如下：
typedef existing_type new_type;
其中，existing_type是已存在的类型，而new_type是您为该类型定义的新的类型别名。
下面是一些使用typedef的例子：
typedef int myInt; // 为int类型创建一个新的类型别名为myInt
typedef unsigned int uint; // 为unsigned int类型创建一个新的类型别名为uint
typedef float distance; // 为float类型创建一个新的类型别名为distance
typedef int* IntPtr; // 为int*类型（指向int的指针）创建一个新的类型别名为IntPtr
typedef void (*FuncPtr)(int); // 为函数指针类型创建一个新的类型别名为FuncPtr
在上述示例中，我们使用typedef关键字为不同的类型创建了新的类型别名。这些类型别名可以像普通类型一样使用，提供了更具描述性的名称，使得代码更易于理解和维护。
例如，在第一个例子中，我们为int类型创建了一个新的类型别名myInt。现在，我们可以使用myInt关键字来声明变量，就像使用int一样：
myInt num = 10;
同样，其他的类型别名也可以按照这种方式使用。
需要注意的是，typedef只是为已存在的类型创建了一个新的名称，它并没有创建新的类型。因此，typedef并不会引入新的数据类型，只是给现有的类型起了一个别名。
示例 1：为结构体创建类型别名
#include
// 定义一个结构体
struct Person {
std::string name;
int age;
};
// 为结构体创建类型别名
typedef struct Person PersonStruct;
int main() {
// 使用类型别名创建结构体变量
PersonStruct person;
person.name = "John";
person.age = 25;
// 输出结构体成员
std::cout << "Name: " << person.name << std::endl;
std::cout << "Age: " << person.age << std::endl;
return 0;
}
在上述示例中，我们定义了一个名为Person的结构体。然后，使用typedef关键字为该结构体创建了一个新的类型别名PersonStruct。接着，在main函数中，我们使用PersonStruct类型别名来声明了一个结构体变量person，并对其进行赋值和输出。
示例 2：为函数指针创建类型别名
#include
// 原始的函数原型
void myFunction(int x);
// 为函数指针创建类型别名
typedef void (*FuncPtr)(int);
int main() {
// 使用类型别名声明函数指针变量
FuncPtr ptr = &myFunction;
// 调用函数通过指针
ptr(5);
return 0;
}
// 实现函数
void myFunction(int x) {
std::cout << "The value is: " << x << std::endl;
}
在上述示例中，我们首先定义了一个函数myFunction，它接受一个整数参数并没有返回值。然后，使用typedef关键字为该函数指针类型创建了一个新的类型别名FuncPtr。在main函数中，我们使用FuncPtr类型别名来声明了一个函数指针变量ptr，并将其指向myFunction函数。最后，通过函数指针调用了myFunction函数。
这些示例展示了typedef的使用，以便为已存在的类型创建新的类型别名。