9-类、结构体、指针、引用

1- 类

类可以将变量、数组和函数完美地打包在一起。类中的变量和函数被统一称为类的成员变量。

#include <iostream>
#include <string>

// 定义 Person 类
class Person {
	private:
	    std::string name; // 姓名
	    int age;          // 年龄
	
	public:
	    // 构造函数
	    Person(std::string n, int a) : name(n), age(a) {}
	
	    // 成员函数：打印信息
	    void display() {
	        std::cout << "姓名: " << name << ", 年龄: " << age << "\n";
	    }
};

int main() {
    // 创建 Person 对象
    Person p("张三", 25);
    p.display(); // 调用成员函数
    
    return 0;
}

2-结构体

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。

#include <iostream>
#include <string>

// 定义结构体 Student
struct Student {
    std::string name; // 姓名
    int age;          // 年龄
    double score;     // 分数

    // 构造函数（C++ 允许结构体包含构造函数）
    Student(std::string n, int a, double s) : name(n), age(a), score(s) {}

    // 成员函数：显示学生信息
    void display() {
        std::cout << "姓名: " << name << ", 年龄: " << age << ", 分数: " << score << "\n";
    }
};

int main() {
    // 创建 Student 结构体对象
    Student stu("张三", 20, 88.5);
    stu.display(); // 调用成员函数
    
    return 0;
}

3-指针

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。

指针的定义

//数据类型* 指针变量名;

int* p; // p是一个指向int类型的指针
double* q; // q是一个指向double类型的指针

指针的基本操作

1

//获取变量地址&
int a = 10;
int* p = &a; // p存储的是变量a的地址

2

//访问指针指向的值*（解引用运算符）
cout << *p; // 输出a的值 10

3

//指针可以更改指向的地址
int a = 10, b = 20;
int* p = &a; // p指向a
p = &b;      // p现在指向b

//使用指针修改变量的值
*p = 30; // 修改b的值为30

4

//数组名是一个指向数组首元素的指针
int arr[] = {1, 2, 3};
int* p = arr; // p指向数组的第一个元素
cout << *(p + 1); // 输出2

5

//使用 new 分配动态内存
int* p = new int(42); // 在堆区分配一个整数，值为42
delete p; // 释放内存

//数组的动态分配
int* arr = new int[5]; // 分配5个int的数组
delete[] arr; // 释放数组

6

//空指针表示指针不指向任何有效地址
int* p = nullptr;

7

//指针支持加减运算
int arr[] = {10, 20, 30};
int* p = arr;
p++; // 指向数组的下一个元素

8

//常量指针（指针指向的值不能修改）
const int* p = &a;
 *p = 20; // 错误，不能修改p指向的值

//指针常量（指针本身不能改变指向的地址）
int* const p = &a;
p = &b; // 错误，不能修改p的指向

4-引用

C++ 中的 引用（Reference） 是变量的别名，它提供了一种在不使用指针的情况下，直接访问原变量的方法。

引用的定义

//数据类型 &引用名 = 原变量;
int a = 10;
int &b = a;  // b 是 a 的引用，引用 b 只是 a 的别名，它们指向相同的内存地址。
b = 20;      // 现在 a 也变成了 20

int x;
int &y;  // ❌ 错误！引用必须在定义时初始化
//引用一旦绑定，就不能更改
int a = 10, b = 20;
int &ref = a;
ref = b;   // 只是修改 a 的值，并不会让 ref 变为 b 的引用

5-链表

链表是一种动态数据结构，由一系列节点（Node）组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

#include <iostream>
using namespace std;

struct Node {
    int data;      // 数据
    Node* next;    // 指向下一个节点的指针
};

-> 是 C/C++ 语言中的箭头运算符，用于访问指针指向的结构体（struct）或类（class）的成员。

//使用 -> 当变量是一个指针时
p->成员  // p 是指针

//使用 . 当变量是普通对象时
obj.成员  // obj 是普通对象