结构体的一些补充知识

1、结构体后面分号前面的名字是什么意思。

在C++中，结构体的定义格式为：

struct <结构体名> {// 成员变量和成员函数
};

  在这个定义中，<结构体名>就是结构体的名称，而这个名称位于结构体定义的末尾，分号之前。这个名称可以用来创建该结构体类型的变量。

  结构体定义中的名称允许我们在后续代码中引用这个结构体类型。我们可以使用这个名称来声明结构体变量、作为函数参数类型或返回类型等。下面是一个简单的结构体定义和使用示例：

// 定义结构体
struct Person {string name;int age;
};int main() {// 使用结构体类型创建变量Person person1;  // 声明一个名为person1的Person类型变量person1.name = "Alice";person1.age = 25;// 在函数中使用结构体类型void printPersonInfo(Person p) {cout << "Name: " << p.name << ", Age: " << p.age << endl;}// 将结构体作为函数参数printPersonInfo(person1);return 0;
}

  在上面的示例中，struct Person定义了一个名为Person的结构体类型。在main函数中，我们使用Person这个结构体类型来声明变量person1，并且可以将Person类型作为printPersonInfo函数的参数类型。

  因此，结构体名称位于分号之前的部分允许我们在程序中引用这个结构体类型，创建结构体变量，以及在函数参数和返回类型中使用结构体类型。

我们举个例子来看看，例子如下：

在C++中，可以在结构体定义的末尾紧跟一个变量名，用于定义该结构体类型的一个变量。例如：

struct Person {string name;int age;
} person1;  // 定义了一个名为person1的Person类型变量

在这个例子中，我们定义了一个名为person1的类型为Person的结构体变量。这就是在这种格式下的含义。

2、结构体的另一种定义格式(其实和第一种差不多，区别不大，但是还是得说)

举个例子：

typedef struct
{char no[20];char name[50];float price;
} Book;

   该行代码定义了一个结构体类型 Book，它包含了三个成员变量：一个字符数组类型的变量 no，用于存储图书编号；一个字符数组类型的变量 name，用于存储图书名称；一个浮点型变量 price，用于存储图书价格。

   这下注意区别，这一下结构体末尾分号前面的名字就表示你定义的这个结构体类型的名字，而不是结构体类型又定义一个变量后的新名字，这得注意一下。

3、图书存储信息的一个示例.

这个例子其实和数据结构里面的线性表扯上了关系，但是不要管，因为这里面结构体运用多，所以来一个例子，看看结构体在实际中是怎么使用的，大致是什么模样就行：

//演示了如何使用指向结构体类型的指针变量来存储和访问图书信息：
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;#define MAXSIZE 10000// 定义 Book 结构体类型
typedef struct
{char no[20];char name[50];float price;
} Book;// 定义 SqList 结构体类型
typedef struct
{Book *elem;int length;/*因为在c++里面，数组长度是固定不变的，是不能修改的，所以我们就自己用一个
变量length来让线性表的长度可变，根据实际情况来调整线性表的长度，而不是像数组那样无法变化。这样，我们想要线性表里面有几个元素就有几个元素，想存储几个信息就几个信息，随心所欲。
*/
} SqList;int main()
{int n = 5; // 假设有 5 本书SqList list; // 声明一个线性表结构体变量list.elem = new Book[n]; // 动态分配 n 个 Book 类型大小的内存// 存储每一本书的信息for (int i = 0; i < n; i++){cout << "Enter the information of book " << i+1 << ":" << endl;cout << "No: ";cin >> list.elem[i].no;cout << "Name: ";cin >> list.elem[i].name;cout << "Price: ";cin >> list.elem[i].price;}list.length = n; // 将线性表的长度设置为 n// 输出每一本书的信息for (int i = 0; i < n; i++){cout << "Book " << i+1 << ":" << endl;cout << "No: " << list.elem[i].no << endl;cout << "Name: " << list.elem[i].name << endl;cout << "Price: " << list.elem[i].price << endl;}delete[] list.elem; // 释放动态分配的内存空间return 0;
}

   在这个示例代码中，我们使用 new 运算符动态分配了 n 个 Book 类型大小的内存空间，然后通过循环输入每一本书的信息，并将其存储在分配的内存空间中。最后，输出每一本书的信息，并使用 delete[] 运算符释放动态分配的内存空间。

注意：list.elem这句话的意思：

  在这个示例代码中，list.elem 是一个指针。指针是一种特殊的变量，它存储了一个内存地址。通过指针，我们可以访问存储在该地址上的数据。

  在这个代码中，list 是一个结构体类型的变量，它有一个成员变量 elem，类型为 Book*，即指向 Book 结构体的指针类型。

  当我们执行 list.elem = new Book[n]; 这句话时，它的作用是将 list.elem 指向一个新分配的内存空间。

  具体来说，new Book[n] 表示在堆上分配一块大小为 n * sizeof(Book) 字节的内存空间，用于存储 n 个 Book 结构体实例。然后，将这段内存空间的首地址赋值给 list.elem，使得 list.elem 变量指向这段内存空间的首地址。

  之后，我们就可以通过 list.elem 这个指针来访问和操作这段内存空间中的数据。例如，可以使用 list.elem[i] 来访问第 i 个 Book 结构体实例的成员变量。

  需要注意的是，动态分配的内存空间在不再使用时，应该通过 delete[] list.elem; 或者 free(list.elem); 来释放，以防止内存泄漏问题。

4、结构体里面常用的符号"->"和"."

在C++中，->和.是两个不同的成员访问运算符，用于访问类、结构体或联合体的成员。

例如：

1. "."（点运算符）：

   • )  用于直接访问对象的非静态成员。
   • )  对于对象，使用.来访问其成员变量或成员函数。
   • )  对于指针，使用->来访问指针所指向对象的成员变量或成员函数。

   例如：

   class MyClass {
   public:int myVariable;void myFunction() {// 函数体}
   };MyClass obj;
   obj.myVariable = 10; // 使用 . 访问对象的成员变量
   obj.myFunction(); // 使用 . 调用对象的成员函数MyClass* ptr = &obj;
   ptr->myVariable = 20; // 使用 -> 访问指针所指向对象的成员变量
   ptr->myFunction(); // 使用 -> 调用指针所指向对象的成员函数
   

   ->（箭头运算符）：

2. )  用于通过指针访问对象的成员。

3. )  只能用于指向对象的指针，不适用于对象本身。
4. ) ->会对指针进行解引用操作，然后再访问成员。

 例如：

class MyClass {
public:int myVariable;void myFunction() {// 函数体}
};MyClass obj;
MyClass* ptr = &obj;ptr->myVariable = 30; // 使用 -> 访问指针所指向对象的成员变量
ptr->myFunction(); // 使用 -> 调用指针所指向对象的成员函数

需要注意的一些情况：

• .只能用于对象本身，而->只能用于指向对象的指针。
• 当使用指针访问成员时，如果指针为空指针（nullptr），则使用->会导致未定义行为。

总结起来，.和->都是用于访问类、结构体或联合体的成员，区别在于.用于对象本身，而->用于指向对象的指针。

5、一些自我疑问与理解。

(1)定义一个结构体类型，是不是在内存空间里面开辟了连续的内存空间，供后面的操作使用?

解答：是的，结构体类型在内存空间中是连续的。当你定义一个结构体类型时，系统会为该结构体分配一块连续的内存空间，用来存储结构体的成员变量。这样，你就可以通过结构体变量来访问和操作这些成员变量。

结构体的内存布局是按照成员变量的声明顺序进行的，每个成员变量占据一定的内存空间。在内存中，结构体的起始地址就是第一个成员变量的地址(基地址)，后面的成员变量依次排列在连续的内存地址上。

  通过使用结构体指针，你可以获得结构体的起始地址，并通过偏移量来访问不同的成员变量。这种连续的内存布局使得结构体在内存中的访问速度较快，且可以方便地传递给函数或进行数据存储等操作。

(2)->这个符号前面是不是一定是指针变量才能使用的。

解答：是的，箭头运算符 -> 前面必须是指针变量才能使用。它用于访问指向结构体或类的指针变量所指向的成员变量或成员函数。

  当你有一个指向结构体或类的指针变量时，通过箭头运算符 -> 可以方便地访问该结构体或类的成员变量或成员函数。如果前面不是指针变量，而是一个普通的结构体或类变量，则应使用点运算符 . 来访问其成员变量或成员函数。

下面是一个示例代码，演示了箭头运算符 -> 的用法：

#include <iostream>
using namespace std;// 定义 Book 结构体类型
typedef struct
{char no[20];char name[50];
} Book;int main()
{Book book; // 声明一个 Book 结构体变量Book* p = &book; // 声明一个指向 Book 结构体的指针变量，并将其指向 book 变量// 使用箭头运算符访问指针变量所指向的结构体的成员变量cout << "Enter the information of the book:" << endl;cout << "No: ";cin >> p->no;cout << "Name: ";cin >> p->name;// 输出指针变量所指向的结构体的成员变量cout << "Book information:" << endl;cout << "No: " << p->no << endl;cout << "Name: " << p->name << endl;return 0;
}

  在上面的示例代码中，我们声明了一个 Book 结构体变量 book，然后声明了一个指向 Book 结构体的指针变量 p，并将其指向 book 变量。接着，使用箭头运算符 -> 访问指针变量 p 所指向的结构体类型的成员变量，并通过输入操作给成员变量赋值。最后，使用箭头运算符 -> 输出指针变量 p 所指向的结构体类型的成员变量。 

(3)在下面的这个伪代码中，Book *elem;这句话要初始化吗？

#include <iostream>using namespace std;
#define MAXSIZE 10000typedef struct
{char no[20];char name[50];float price;
} Book;typedef struct
{Book *elem;int length;
} SqList;int main()
{return 0;
}

  在这段代码中，Book *elem; 是一个结构体成员变量，它是一个指向 Book 结构体的指针，不需要进行初始化。因为它只是一个指针，它的值会被默认初始化为 NULL。

  在 C++ 中，指针在声明时并不会自动指向任何有效的内存地址，而是被初始化为 NULL，表示它当前并没有指向任何有效的内存地址。如果我们不对指针进行初始化，它的值就是未定义的，可能是随机的，这会导致程序出现不可预知的错误。

  但是，在这段代码中，我们看到 SqList 结构体中的 elem 成员变量并没有被初始化。这意味着，在程序运行时，我们必须先分配一定的内存空间，然后将 elem 指向这个内存空间的首地址(基地址)，才能使用它。指向首地址，就是想利用顺序表来存储信息，因为知道了基地址，那么后面的所有地址也就都知道了，这是利用顺序表的特性来写的代码，以此来存储信息。

  因此，虽然 Book *elem; 这句话不需要进行初始化，但在使用结构体类型 SqList 的实例时，我们需要使用动态内存分配函数 malloc() 或者 new 来为 elem 分配内存空间，并将其指向这个空间的首地址。否则，对 elem 的操作会导致程序崩溃或出现其他错误。

上面就是我所想表现的结构体与指针的混合使用，当然也有函数的，这就是数据结构里面的内容，具体的部分等我学到后面再继续补充和总结。