c++学习4_1

结构体

结构体指针

作用通过指针访问结构体中的成员 利用"->"可以通过结构体指针来访问结构体属性

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//结构体指针

//定义学生结构体
struct Student
{
    string name;    //姓名
    int age;        //年龄
    int score;      //分数
};

int main()
{
    //1、创建学生结构体变量
    //struct Student s = {"张三", 20, 90};
    Student s = {"张三", 20, 90};

    //2、通过指针指向结构体变量
    //struct Student * p = &s;
    Student * p = &s;

    //3、通过指针访问结构体变量中的数据
    //通过结构体指针访问结构体变量中的数据，使用 -> 运算符
    //s.name;
    cout << "姓名：" << p->name << endl;   //通过指针访问结构体变量中的数据
    cout << "年龄：" << p->age << endl;
    cout << "分数：" << p->score << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

结构体指针通过->来访问结构体内的数据

结构体嵌套结构体

作用结构体中的成员可以是另一个结构体 例如每一个老师辅导一个学生，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//定义学生结构体 
struct student
{
    int id;               //学生编号
    string name;          //学生姓名
    int age;              //学生年龄
};

//定义老师结构体
struct teacher
{
    int id;               //教师编号
    string name;          //教师姓名
    int age;              //教师年龄
    struct student stu;   //教师所带的学生
};

int main()
{
    //结构体嵌套结构体
    //创建老师
    struct teacher t1;
    t1.id = 1001;
    t1.name = "张老师";
    t1.age = 30;
    t1.stu.id = 2001;
    t1.stu.name = "李华";
    t1.stu.age = 18;

    cout << "教师编号：" << t1.id << endl;
    cout << "教师姓名：" << t1.name << endl;
    cout << "教师年龄：" << t1.age << endl;
    cout << "学生编号：" << t1.stu.id << endl;
    cout << "学生姓名：" << t1.stu.name << endl;
    cout << "学生年龄：" << t1.stu.age << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

结构体做函数参数

作用将结构体作为参数向函数中传递 传递的方式有两种： 1、值传递 2、地址传递

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//定义学生结构体 
struct student
{
    int id;               //学生编号
    string name;          //学生姓名
    int age;              //学生年龄
};

//打印学生信息的函数
//1、值传递
void printStudent1(student s)
{
    s.id = 1001;
    cout << "值传递学生编号：" << s.id << endl;
    cout << "值传递学生姓名：" << s.name << endl;
    cout << "值传递学生年龄：" << s.age << endl;
}

//2、地址传递
void printStudent2(student* s)
{
    s->age = 80;
    cout << "地址传递学生编号：" << s->id << endl;
    cout << "地址传递学生姓名：" << s->name << endl;
    cout << "地址传递学生年龄：" << s->age << endl;
}


int main()
{

    //结构体做函数参数
    //将学生传入到一个参数中，打印学生身上的所有信息

    //创建结构体变量
    struct student s1;
    s1.id = 2001;
    s1.name = "李华";
    s1.age = 18;

    cout << "学生编号：" << s1.id << endl;
    cout << "学生姓名：" << s1.name << endl;
    cout << "学生年龄：" << s1.age << endl;

    //调用函数
    printStudent1(s1);
    printStudent2(&s1);
    printStudent1(s1);

    system("pause");
    return 0;
}

总结如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递

结构体中const使用场景

作用用const来放置误操作

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>;

//const的使用场景

struct student
{
    int id;
    string name;
    int age;
};

//将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间，而且不会复制新的副本出来
//坏处就是里面改了，外部的也会改掉
void printStudent(const struct student *s)
{
    //加完就不可以修改了信息了，只能读取，如果有修改就会报错，防止误操作
    //(s->id)++;
    //(s->age)++;
    cout << "学号: " << s->id << endl;
    cout << "姓名: " << s->name << endl;
    cout << "年龄: " << s->age << endl;
}

int main()
{
    //创建结构体变量
    struct student s1 = {1001, "张三", 20};

    //通过函数打印学生信息
    printStudent(&s1);


    system("pause");
    return 0;
}

结构体案例1

案例1 学校正在做毕设，每名老师带5名学生，总共3个老师，需求如下： 设计学生和老师的结构体，其中在老师的结构体中，有老师姓名和一个存放5个学生的数组作为成员 学生的成员有姓名，考试分数，创建数组存放3名老师，通过函数给每个老师及所带的学生赋值。 最终打印老师数据和所带的学生的数据

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

//创建学生结构体
struct student
{
    string name;            //姓名
    double score;           //成绩
};

//创建老师结构体
struct teacher
{
    string name;            //姓名
    struct student stu[5];  //学生数组
};

//给老师和学生赋值的函数
void allocateSpace(teacher t[],int len)
{
    string nameSeed = "ABCDE";
    //给老师赋值
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {   
        //t[i].name = "老师" + nameSeed[i];
        //错的，你把「字符串字面量」和「char 字符」直接用 + 号拼接了，C++ 不允许这么写！
        //C++ 会把它们当成地址 + 数字，直接算指针偏移，结果变成野指针，最终崩溃。
        //正确的写法是先把「字符串字面量」转换成 string 对象，然后再用 + 号拼接：
        t[i].name = "老师";
        t[i].name += nameSeed[i]; //老师A老师

        //给学生赋值
        for (int j = 0; j < 5; j++)
        {
            //t[i].stu[j].name = "学生" + nameSeed[j];
            t[i].stu[j].name = "学生";
            t[i].stu[j].name += nameSeed[j];

            //生成随机成绩
            int arndom = rand() % 61 + 40; //生成40-100的随机数
            t[i].stu[j].score = arndom;
        }
    }
}

//打印所有人的信息
void printfinfo(teacher t[],int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << "老师姓名: " << t[i].name << endl;
        for (int j = 0; j < 5; j++)
        {
            cout << "\t学生姓名: " << t[i].stu[j].name //\t会舒服一个
                 << "\t成绩: " << t[i].stu[j].score << endl;
        }
    }
}

int main()
{
    //设置随机种子种子
    srand((unsigned int)time(NULL));

    //1、创建3名老师的数组
    teacher t[3];
    
    //2、通过函数给3名老师的信息赋值，并给老师带的学生信息赋值
    int len = sizeof(t)/sizeof(t[0]);
    allocateSpace(t,len);

    //3、打印所有老师及所带的学生的信息
    printfinfo(t,len);

    return 0;
}

案例2

设计一个英雄的结构体，包括成员姓名，年龄，性别，创建结构体数组，数组中存放5名英雄 通过冒泡排序算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

//1、设计英雄结构体
struct hero
{
    string name;    //姓名
    int age;        //年龄
    string sex;     //性别
};

//2、设计冒泡排序函数
void bubbleSort(hero h[], int len)
{
    for (int i = 0; i < len - 1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < len - 1 - i; j++)
        {
            //比较相邻两个元素的年龄
            if (h[j].age > h[j + 1].age)
            {
                //交换
                hero temp = h[j];
                h[j] = h[j + 1];
                h[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

//打印输出
void printHero(hero h[], int len)
{
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
         cout << "姓名: " << h[i].name << endl;
         cout << "年龄: " << h[i].age << endl;
         cout << "性别: " << h[i].sex << endl;
    }
}

int main()
{
    //2、创建数组存放五名英雄
    hero h[5] = {
        {"刘备", 23, "男"},
        {"关羽", 22, "男"},
        {"张飞", 21, "男"},
        {"赵云", 20, "男"},
        {"貂蝉", 19, "女"}
    };

    int len = sizeof(h) / sizeof(h[0]);
    //for (int i = 0; i < len; i++)
    //{
    //     cout << "姓名: " << h[i].name << endl;
    //     cout << "年龄: " << h[i].age << endl;
    //     cout << "性别: " << h[i].sex << endl;
    // }

    //3、对数组进行排序，按照年龄进行升序排序
    bubbleSort(h, len);
    //4、将结果排序后打印输出
    printHero(h, len);
    
    return 0;
}

---

内存分区模型

c++程序在执行时，将内存大方向分为4个区域 1、代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理 2、全局区：存放全局变量和静态变量以及常量的 3、栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量等 4、堆区：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束后，有操作系统回收

内存四区意义不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，给我们更大的灵活编程。

代码区

1.1程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行程序前分为两个区域 代码区 1、存放CPU执行的机器指令 2、代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一段代码就可以了 3、代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外的修改了他的指令。

全局区

1.1程序运行前

全局区 1、全局变量和静态变量存放在此 2、全局区还包含了常量区，字符串常量和其他常量（const）也存放在此 3、该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

#include <iostream>
using namespace std;

//全局变量
int g_a = 100;
int g_b = 200;

//const修饰的全局变量
const int g_c = 300;

int main()
{
    //全局区

    //全局变量、静态变量，常量


    //创建一个普通局部变量
    int a = 10;
    int b = 20;

    cout << "局部变量a地址" << (long long)&a << endl;
    cout << "局部变量b地址" << (long long)&b << endl;

    cout << "全局变量g_a地址" << (long long)&g_a << endl;
    cout << "全局变量g_b地址" << (long long)&g_b << endl;

    
    //静态变量  在普通变量前面加static关键字修饰的变量就是静态变量
    static int s_a = 1000;
    static int s_b = 2000;

    cout << "静态变量s_a地址" << (long long)&s_a << endl;
    cout << "静态变量s_b地址" << (long long)&s_b << endl;


    //常量
    //字符串常量
    cout << "字符串常量地址" << (long long)&"hello world" << endl;

    //const修饰的常量

    //const修饰的全局常量
    cout << "const修饰的全局常量g_c地址" << (long long)&g_c << endl;
    
    //const修饰的局部常量
    const int c_l_a = 400;
    cout << "const修饰的局部常量c_l_a地址" << (long long)&c_l_a << endl;

    return 0;
}

总结 1、 c++中在程序运行前分为全局区和代码区 2、代码区特点是共享和只读 3、全局区存放全局变量，静态变量，常量 4、常量中存放const修饰的全局常量和字符串常量