08、结构体与C++引用讲解

本章需要掌握：

1、定义、初始化结构体、初始化结构体数组
2、什么是结构体对齐？结构体指针怎么用？指向结构体数组？指针偏移？
3、typedef重命名结构体
4、C++引用，再接往函数传入变量，函数拿到&变量，可以改变其值

1、结构体定义、初始化、结构体数组

#include <stdio.h>
//定义
struct student{
    int num;
    char name[20];
    char sex;
    int age;
    float score;
    char addr[30];
}; //注意加分号

int main()
{
    //1、初始化
    struct student s={1001,"lele",'M',20,85.4,"Shenzhen"};
    struct student sarr[3];//结构体数组 sarr[i]
    printf("%d %s %c %d %f %s\n",s.num,s.name,s.sex,s.age,s.score,s.addr);
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
        scanf("%d%s %c%d%f%s",&sarr[i].num,sarr[i].name,&sarr[i].sex,&sarr[i].age, &sarr[i].score,sarr[i].addr);
    }
    for(int i=0;i<3;i++)
    {
        printf("%d %s %c %d %f %s\n",sarr[i].num,sarr[i].name,sarr[i].sex, sarr[i].age,sarr[i].score,sarr[i].addr);
    }
    return 0;
}

2、结构体对齐

对齐是为了CPU高效的去取内存上的数据

结构体的大小必须是最大成员的整数倍，若两个相邻成员字节数只和小于最大成员则两个成员相当于一个最大成员的字节数。详细看下面注释。

#include <stdio.h>
//1、student_type1 s1,的实现实例sizeof(s1) = 16
struct student_type1{
    double score;//double 8字节，是结构体最大成员
    short age;//short2字节，但实际占用8字节
};
//2、student_type2 s2,的实现实例sizeof(s2) = 16
struct student_type2{
    double score; //double 8字节，是结构体最大成员
    int height;
    short age; //int + short 6 字节，二者实际共占8个字节
};
//3、student_type3 s3,的实现实例sizeof(s3) = 8
struct student_type3{
    int height;  //int 4字节，是结构体最大成员
    char sex;
    short age; //char + short 3 字节，二者实际共占4个字节
};

3、结构体指针

#include <stdio.h>

struct student{
    int num;
    char name[20];
    char sex;
};

int main() {
    struct student s={1001,"wangle",'M'};
    struct student sarr[3]={1001,"lilei",'M',1005,"zhangsan",'M',1007,"lili",'F'};
    struct student *p; //定义结构体指针
    p=&s;
    printf("%d %s %c\n",p->num,p->name,p->sex); //p->num等价于(*p).num
    p=sarr;
    printf("%d %s %c\n",(*p).num,(*p).name,(*p).sex); //方式一获取成员  注： .的优先级高于*，所以(*p)这里要加括号
    printf("%d %s %c\n",p->num,p->name,p->sex);       //方式二获取成员  
    p=p+1;
    printf("%d %s %c\n",p->num,p->name,p->sex);
    return 0;
}

4、typedef 的使用

使用 typedef 声明新的类型名来代替已有的类型名

#include <stdio.h>
// 使用typedef自定义类型 
// stu相当于sturct student，pstu相当于sturct student*
typedef struct student{
    int num;
    char name[20];
    char sex;
}stu,*pstu;
// 使用typedef自定义类型 INTEGER相当于int 
typedef int INTEGER;

int main() {
    stu s={1001,"wangle",'M'};
    pstu p;
    INTEGER i=10;
    p=&s;
    printf("i=%d,p->num=%d\n",i,p->num);
    return 0;
}

5、C++引用讲解

如果想在子函数里面改变主函数的值，就加引用，不然就不加引用

注：这里是C++代码

#include <stdio.h>

void modify_num(int *b)
{
    *b=*b+1;
}

int main() 
{
    int a=10;
    modify_num(&a);    //这里传入的是a的地址，故实际a的值会变化 
    printf("after modify_num a=%d\n",a); //输出a=11

    int *p = &a;
    modify_num(p);
    printf("after modify_num a=%d\n",*p); //输出a=12
    return 0;
}

二级指针（可以不懂）

先明确一点，*p指向NULL，不可访问（空指针不指向有效的内存区域）；p指针指向[NULL的地址0] 。

* &p 是一个二级指针，&p拿到[p指针的地址]，* &p拿到[p指向区域的地址值，即NULL的地址0] 。

（在C\C++中，NULL等价于0，不用想这么多，测试可以换个数据测试）

（以数值为例，比如int i = 10;printf(“%d %d %d”,i,&i,*&i);，不难观察到i==*&i）

（以指针为例，比如int *p = &i;printf(“%d %d %d”,p,&p,*&p);，不难观察到p==*&p）

此处p不是值而是指针，p是NULL的地址0，*&p是指向&p地址的值NULL，NULL==0故二者等价）

这么说可能不直观，简单来说就是在下代码函数内修改p=q，即修改p指针内容0为q指针内容&i，借此p==q==&i，*p==*q==i。

#include<iostream>
using namespace std;

void modify_pointer(int* &p, int* q) {
    p = q; //p指向q，q指向i
}

int main() {
    int *p = NULL;
    int i = 10;
    int* q = &i;
    modify_pointer(p, q);  // 直接传入q，因为q已经是指向i的指针
    if (p != NULL) {
        printf("after modify_pointer *p=%d\n", *p);  // 现在p不为NULL，可以安全地访问*p
    }
    return 0;
}

🌺6、OJ作业

网站：http://oj.lgwenda.com/

1、结构体（struct）

描述：输入一个学生的学号，姓名，性别，用结构体存储，通过scanf读取后，然后再通过printf打印输出

输入：学号，姓名，性别，例如输入 101 xiongda m

输出：输出和输入的内容一致，如果输入的是101 xiongda m，那么输出也是101 xiongda m

🌺🌺🌺题解ヾ（^▽^）ゞ🌼🌼🌼

#include "stdio.h"

struct student{
    int num;
    char name[20];
    char sex;
};

int main(){
    struct student s;
    scanf("%d %s %c",&s.num,&s.name,&s.sex);
    printf("%d %s %c",s.num,s.name,s.sex);
    return 0;
}

2、C++引用（quote）

描述：使用C++的引用，注意提交时把代码选为C++；在主函数定义字符指针 char *p,然后在子函数内malloc申请空间（大小为100个字节），通过fgets读取字符串，然后在主函数中进行输出；要求子函数使用C++的引用，注意在C++中从标准输入读取字符串，需要使用fgets(p,100,stdin)

输入：输入一个字符串，例如 I love C language

输出：如果输入的是I love C language，那么输出也是I love C language

🌺🌺🌺题解ヾ（^▽^）ゞ🌼🌼🌼

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void modify_pointer(char *&p)
{
    p=(char*)malloc(100);
    fgets(p,100,stdin);//stdin代表标准输入，fgets是安全的
}

int main() {
    char *p=NULL;
    modify_pointer(p);
    puts(p);
    free(p);//申请的空间不使用后，记得free，避免扣分
    return 0;
}