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第七讲 类、结构体、指针与引用

类可以将变量、数组和函数完美地打包在一起。

1. 类与结构体

类完全是为人类服务的

可以打包很多复杂的东西

类的定义:

class Person
{
    private:
        int age, height;
        double money;
        string books[100];

    public:
        string name;

        void say()
        {
            cout << "I'm " << name << endl;
        }

        int get_age()
        {
            return age;
        }

        void add_money(double x)
        {
            money += x;
        }
};

类中的变量和函数被统一称为类的成员变量

private后面的内容是私有成员变量,在类的外部不能访问;public后面的内容是公有成员变量,在类的外部可以访问。

类的使用:

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1000010;

class Person
{
    private:
        int age, height;
        double money;
        string books[100];

    public:
        string name;

        void say()
        {
            cout << "I'm " << name << endl;
        }

        int set_age(int a)
        {
            age = a;
        }

        int get_age()
        {
            return age;
        }

        void add_money(double x)
        {
            money += x;
        }
} person_a, person_b, persons[100];

int main()
{
    Person c;

    c.name = "yxc";      // 正确!访问公有变量
    c.age = 18;          // 错误!访问私有变量
    c.set_age(18);       // 正确!set_age()是共有成员变量
    c.add_money(100);

    c.say();
    cout << c.get_age() << endl;

    return 0;
}

结构体和类的作用是一样的。不同点在于类默认是private,结构体默认是public。

struct Person
{
    private:
        int age, height;
        double money;
        string books[100];

    public:
        string name;

        void say()
        {
            cout << "I'm " << name << endl;
        }

        int set_age(int a)
        {
            age = a;
        }

        int get_age()
        {
            return age;
        }

        void add_money(double x)
        {
            money += x;
        }
} person_a, person_b, persons[100];

结构体构造函数:

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>

using namespace std;
struct Person {
    int age, height;
    double money;
    Person() {}
    Person(int _age, int _height) : age(_age), height(_height) {}
    Person(int _age, int _height, double _money) : age(_age), height(_height), money(_money) {}
};

int main () {
    Person p = {18, 180};
    cout << p.money << endl;
}

代码长的时候才会显示出类和结构题的作用和好处

2. 指针和引用

指针指向存放变量的值的地址。因此我们可以通过指针来修改变量的值。

操作系统运行程序,每个程序都是一个进程(process)

进程的空间(内存),所有进程运行的大小

映射之后,内存会变成一个16g的数组,编码之后内存的地址是16进制的

假设是4G内存,从0X00000000 - 0 XFFFFFFFF, 2的32次放 (单位是字节byte)

内存在上面的是栈,在下面的是堆,局部变量全部在栈,全局变量在堆空间(默认全部初始化成0)

指针

输出地址:

#include <iostream>
using namespace std;
char a, b;

int main () {

    char c, d;
    cout << (void*)&a << endl;
    cout << (void*)&b << endl;
    cout << (void*)&c << endl;
    cout << (void*)&d << endl;

    return 0;
}

输出:(注意大小顺序)

0x10d9bd040
0x10d9bd041
0x7ff7b254a8fb
0x7ff7b254a8fa
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a = 10;
    int *p = &a;  //*表示p是int类型的指针

    *p += 5; // *p这个地址表示的真正的数,a也随着变化
    cout << a << endl;

    return 0;
}

数组名是个指针,是数组第一个变量的地址,数组的地址必须是连续的一段

数组名是一种特殊的指针。指针可以做运算:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (int i = 0; i < 5; i ++ )
        cout << *(a + i) << endl;

    return 0;
}

每个int变量包含4个字节

引用和指针类似,相当于给变量起了个别名。

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a = 10;
    int &p = a;

    p += 5;
    cout << a << endl;

    return 0;
}

数组里面取a[2]:

#include <iostream>
using namespace std;

char a, b;
int main () {
    char c;
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = a;
    cout << *(p + 2) << endl; // a[2]
    return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;


int main () {
    char c;
    int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int *p = &a[0], *q = &a[2];
    cout << q - p << endl; // 这个是地址的减法

    return 0;
}

常用方法:(别名)

改变a,p也会变;改变p,a也会变

int *p = &a; // c语言写法
int &p = a; // c++的引用、别名,是上面的简用

3. 链表

算法当中的某一种结构

#include <iostream>
using namespace std;
struct Node {
    int val;
    Node* next;
    Node(int _val) : val(_val), next(NULL) {}
};

int main () {
    Node* p = new Node(1); // new 动态开辟一个内存空间
//    p->next = p; // 前面这个变量是地址的话,就用->否则会用p.next
    Node* q = new Node(2);
    auto o = new Node(3);

    p->next = q;
    q->next = o;
    Node* head = p;
    //链表的第一个点叫做头节点,习惯将第一个节点的地址存到head里面
    //链表的遍历方式

    // 添加一个节点
    Node* u = new Node(4);
    u->next = head;
    head = u;

    // 删除一个节点,链表的删除是指在原链表的遍历过程中,把这个点跳过去,遍历不到这个点就可以了
    head->next = head->next->next;

    for(Node* i = head; i != NULL;i = i->next)
        cout << i->val << endl;
    return 0;
}
#include <iostream>

using namespace std;

struct Node
{
    int val;
    Node* next; // 可以定义结构体的指针,但是不能定义这个结构体的变量,就是一个64位的整数
} *head;

int main()
{
    for (int i = 1; i <= 5; i ++ )
    {
        Node* p = new Node();
        p->val = i;
        p->next = head;
        head = p;
    }

    for (Node* p = head; p; p = p->next)
        cout << p->val << ' ';
    cout << endl;

    return 0;
}

听到1.7类结构体与指针的1:13