c++ 1.指针和结构体

一、指针运算符

C++ 提供了两种指针运算符，一种是取地址运算符 &，一种是间接寻址运算符 *

& 是一元运算符，返回操作数的内存地址。例如，如果 var 是一个整型变量，则 &var 是它的地址。该运算符与其他一元运算符具有相同的优先级，在运算时它是从右向左顺序进行的。 & 运算符读作"取地址运算符"，这意味着，&var 读作"var 的地址"。

间接寻址运算符 *，它是 & 运算符的补充。* 是一元运算符，返回操作数所指定地址的变量的值。

箭头运算符与点运算符有关，对于一个指针ptr，表达式ptr->mem等价于(*ptr).mem；

string s1 = "a string",*p = &s1;
auto n = s1.size();//运行string对象s1的size()成员
n = (*p).size();//运行p所指对象的size成员
n = p->size(;)//等价于(*p).size
//点运算符针对对象和对象的成员，箭头运算符针对的是指针和成员；

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main ()
{
   int  var;
   int  *ptr;
   int  val;

   var = 3000;

   // 获取 var 的地址
   ptr = &var;//ptr存放取出来的地址

   // 获取 ptr 的值
   val = *ptr;//*寻找地址的内容，存放在val中

   cout << "Value of var :" << var << endl;
   cout << "Value of ptr :" << ptr << endl;
   cout << "Value of val :" << val << endl;

   return 0;
}

//编译结果
Value of var :3000
Value of ptr :0xbff64494
Value of val :3000

 

二、typedef struct和struct

（此处博客链接https://www.cnblogs.com/qyaizs/articles/2039101.html以及参考c语言中文网）

1.在C中定义一个结构体类型要用typedef:
　　　　typedef struct Student
　　　　{
　　　　int a;
　　　　}Stu;
　　　　于是在声明变量的时候就可：Stu stu1;(如果没有typedef就必须用struct Student stu1;来声明)　

             这里的Stu实际上就是struct Student的别名。Stu==struct Student
　　　　另外这里也可以不写Student（于是也不能struct Student stu1;了，必须是Stu stu1;）

 

 c语言使用例子：

（char* 是声明一个字符类型的指针。比如：chat*  y；就是声明一个指针y，这个指针指向的地址上只能存放字符类型的值。

指针即为地址，指针几个字节跟语言无关，而是跟系统的寻址能力有关。比如以前是16位系统，指针即为2个字节，现在一般是32位系统，所以是4个字节）

如果只需要 stu1、stu2 两个变量，后面不需要再使用结构体名定义其他变量，那么在定义时也可以不给出结构体名，如下所示：

struct{  //没有写 stu
    char *name;  //姓名
    int num;  //学号
    int age;  //年龄
    char group;  //所在学习小组
    float score;  //成绩
} stu1, stu2;
//这样做书写简单，但是因为没有结构体名，后面就没法用该结构体定义新的变量

struct stu{
    char *name;  //姓名
    int num;  //学号
    int age;  //年龄
    char group;  //所在学习小组
    float score;  //成绩
} stu1, stu2;
//声明一个变量用 struct stu stu1

#include <stdio.h>
int main(){
    struct{
        char *name;  //姓名
        int num;  //学号
        int age;  //年龄
        char group;  //所在小组
        float score;  //成绩
    } stu1;
    //给结构体成员赋值
    stu1.name = "Tom";
    stu1.num = 12;
    stu1.age = 18;
    stu1.group = 'A';
    stu1.score = 136.5;
    //读取结构体成员的值
    printf("%s的学号是%d，年龄是%d，在%c组，今年的成绩是%.1f！\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);
    return 0;
}

//也可以在定义时整体赋值
struct{
    char *name;  //姓名
    int num;  //学号
    int age;  //年龄
    char group;  //所在小组
    float score;  //成绩
} stu1, stu2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };

   但在c++里很简单，直接
　　　　struct Student
　　　　{
　　　　int a;
　　　　};　　　　
　　　　于是就定义了结构体类型Student，声明变量时直接Student stu2；

c++使用

#include <iostream>
#include <cstring>
 
using namespace std;
 
// 声明一个结构体类型 Books 
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};
 
int main( )
{
   Books Book1;        // 定义结构体类型 Books 的变量 Book1
   Books Book2;        // 定义结构体类型 Books 的变量 Book2
 
   // Book1 详述
   strcpy( Book1.title, "C++ 教程");
   strcpy( Book1.author, "Runoob"); 
   strcpy( Book1.subject, "编程语言");
   Book1.book_id = 12345;
 
   // Book2 详述
   strcpy( Book2.title, "CSS 教程");
   strcpy( Book2.author, "Runoob");
   strcpy( Book2.subject, "前端技术");
   Book2.book_id = 12346;
 
   // 输出 Book1 信息
   cout << "第一本书标题 : " << Book1.title <<endl;
   cout << "第一本书作者 : " << Book1.author <<endl;
   cout << "第一本书类目 : " << Book1.subject <<endl;
   cout << "第一本书 ID : " << Book1.book_id <<endl;
 
   // 输出 Book2 信息
   cout << "第二本书标题 : " << Book2.title <<endl;
   cout << "第二本书作者 : " << Book2.author <<endl;
   cout << "第二本书类目 : " << Book2.subject <<endl;
   cout << "第二本书 ID : " << Book2.book_id <<endl;
 
   return 0;
}

2.

在c++中如果用typedef的话，又会造成区别：
　　　　struct   Student  
　　　　{  
　　　　int   a;  
　　　　}stu1;//stu1是一个变量  

 
　　　　typedef   struct   Student2  
　　　　{  
　　　　int   a;  
　　　　}stu2;//stu2是一个结构体类型=struct Student  

 
　　　　使用时可以直接访问stu1.a
　　　　但是stu2则必须先   stu2 s2;
　　　　然后               s2.a=10;

3.结构体是一种自定义的数据类型，是创建变量的模板，不占用内存空间；结构体变量才包含了实实在在的数据，需要内存空间来存储

4.理论上讲结构体的各个成员在内存中是连续存储的，和数组非常类似，例如上面的结构体变量 stu1、stu2 的内存分布如下图所示，共占用 4+4+4+1+4 = 17 个字节

但是在编译器的具体实现中，各个成员之间可能会存在缝隙，对于 stu1、stu2，成员变量 group 和 score 之间就存在 3 个字节的空白填充（见下图）。这样算来，stu1、stu2 其实占用了 17 + 3 = 20 个字节。

三、指向结构体的指针

结构体变量的指针就是该变量那个所占据的内存段的起始地址。可以设一个指针变量，来指向一个结构体变量，此时该指针变量的值是结构体变量的起始地址

 

创建的对象 stu 在栈上分配内存，需要使用 & 获取它的地址，例如：Student stu;Student *pStu = &stu;

pStu 是一个指针，它指向 Student 类型的数据，也就是通过 Student 创建出来的对象

 

你也可以在堆上创建对象，这个时候就需要使用前面讲到的new关键字：

          Student *pStu = new Student;

在栈上创建出来的对象都有一个名字，比如 stu，使用指针指向它不是必须的。但是通过 new 创建出来的对象就不一样了，它在堆上分配内存，没有名字，只能得到一个指向它的指针，所以必须使用一个指针变量来接收这个指针，否则以后再也无法找到这个对象了，更没有办法使用它。也就是说，使用 new 在堆上创建出来的对象是匿名的，没法直接使用，必须要用一个指针指向它，再借助指针来访问它的成员变量或成员函数。

栈内存是程序自动管理的，不能使用 delete 删除在栈上创建的对象；堆内存由程序员管理，对象使用完毕后可以通过 delete 删除。在实际开发中，new 和 delete 往往成对出现，以保证及时删除不再使用的对象，防止无用内存堆积

有了对象指针后，可以通过箭头->来访问对象的成员变量和成员函数，这和通过结构体指针(http://c.biancheng.net/view/246.html)来访问它的成员类似，请看下面的示例：

pStu -> name = "小明";
pStu -> age = 15;
pStu -> score = 92.5f;
pStu -> say();
//完整例子
#include <iostream>
using namespace std;
class Student{
public:
    char *name;
    int age;
    float score;
    void say(){
        cout<<name<<"的年龄是"<<age<<"，成绩是"<<score<<endl;
    }
};
int main(){
    Student *pStu = new Student;
    pStu -> name = "小明";
    pStu -> age = 15;
    pStu -> score = 92.5f;
    pStu -> say();
    delete pStu;  //删除对象
    return 0;
}