sairate
fa9377e4ae
- 新增现代 C++ 教程的 Preface 章节，包括英文和中文版本 - 添加 C++ Primer 练习代码 - 新增 Learn C++ 教程的 C++ 开发简介章节 - 添加头文件解析文档 - 更新 mkdocs.yml，包含新教程的目录结构 - 修改项目设置，使用 Python 3.10环境
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16 KiB
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# C++的结构体
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# 1. 结构体
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① 结构体属于用户自定义的数据类型，允许用户存储不同的数据类型。
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② 语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 }
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③ 通过结构体创建变量的方式有三种：
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1. struct 结构体名 变量名
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2. struct 结构体名 变量名 = { 成员1值，成员2值 }
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3. 定义结构体时顺便创建变量
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④ 结构体变量利用点.访问成员
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```python
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#include <iostream>
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using namespace std;
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#include <string>
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//自定义数据类型，一些类型的集合组成一个类型
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//语法 struct 类型名称 { 成员列表 }
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//结构体定义的时候，struct关键字不能省略
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//1、创建学生数据类型：学生包括(姓名，年龄，分数)
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struct Student
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{
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//成员列表
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//姓名
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string name;
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//年龄
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int age;
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//分数
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int score;
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};
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int main()
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{
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//2.1 struct Student s1 s1类似结构体的实例值，类似变量赋值：int a = 10 → 属性 变量 变量值
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//结构体创建的时候，struct 关键字可以省略；上面结构体定义的时候 struct 可以省略
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struct Student s1;
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//给s1属性赋值，通过点.访问结构体变量中的属性
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s1.name = "张三";
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s1.age = 18;
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s1.score = 100;
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cout << "姓名：" << s1.name << "年龄:" << s1.age << "分数：" << s1.score << endl;
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//2.2 struct Student s2 = { ... }
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||
struct Student s2 = { "李四",19,80 };
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||
cout << "姓名：" << s2.name << "年龄:" << s2.age << "分数：" << s2.score << endl;
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||
system("pause");
|
||
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||
return 0;
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||
}
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```
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运行结果：
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- 姓名：张三年龄:18分数：100
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- 姓名：李四年龄:19分数：80
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||
- 请按任意键继续. . .
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```python
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#include <iostream>
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using namespace std;
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#include <string>
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//自定义数据类型，一些类型的集合组成一个类型
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struct Student
|
||
{
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//成员列表
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||
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//姓名
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string name;
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//年龄
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int age;
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||
//分数
|
||
int score;
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}s3; //2.3 创建结构体的时候，顺便创建个结构体变量
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int main()
|
||
{
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||
//2.3
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s3.name = "王五";
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||
s3.age = 20;
|
||
s3.score = 60;
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||
|
||
cout << "姓名：" << s3.name << "年龄:" << s3.age << "分数：" << s3.score << endl;
|
||
|
||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
|
||
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||
}
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```
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运行结果：
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- 姓名：王五年龄:20分数：60
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||
- 请按任意键继续. . .
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## 1.1 结构体定义和使用
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① 作用：将自定义的结构体放入到数组中方便维护。
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② 语法：struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {},{},...,{} }
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```python
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#include <iostream>
|
||
using namespace std;
|
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#include <string>
|
||
//自定义数据类型，一些类型的集合组成一个类型
|
||
struct Student
|
||
{
|
||
//成员列表
|
||
|
||
//姓名
|
||
string name;
|
||
//年龄
|
||
int age;
|
||
//分数
|
||
int score;
|
||
};
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int main()
|
||
{
|
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//2、创建结构体数组
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struct Student stuArray[3] =
|
||
{
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||
{"张三",18,100},
|
||
{"李四",28,99},
|
||
{"王五",38,66}
|
||
};
|
||
|
||
//3、给结构体数组中的元素赋值
|
||
stuArray[2].name = "赵六";
|
||
stuArray[2].age = 80;
|
||
stuArray[2].score = 60;
|
||
|
||
//4、遍历结构体数组
|
||
for (int i = 0; i < 3; i++)
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||
{
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||
cout << "姓名：" << stuArray[i].name << "年龄：" << stuArray[i].age << "分数：" << stuArray[i].score << endl;
|
||
}
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||
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||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
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||
}
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```
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运行结果：
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- 姓名：张三年龄：18分数：100
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||
- 姓名：李四年龄：28分数：99
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||
- 姓名：赵六年龄：80分数：60
|
||
- 请按任意键继续. . .
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## 1.2 结构体数组
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① 作用：将自定义的结构体放入到数组中方便维护。
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② 语法：struct 结构体名 数组名[元素个数] = { {},{},...,{} }
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```python
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#include <iostream>
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||
using namespace std;
|
||
#include <string>
|
||
//自定义数据类型，一些类型的集合组成一个类型
|
||
struct Student
|
||
{
|
||
//成员列表
|
||
|
||
//姓名
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||
string name;
|
||
//年龄
|
||
int age;
|
||
//分数
|
||
int score;
|
||
};
|
||
|
||
int main()
|
||
{
|
||
//2、创建结构体数组
|
||
struct Student stuArray[3] =
|
||
{
|
||
{"张三",18,100},
|
||
{"李四",28,99},
|
||
{"王五",38,66}
|
||
};
|
||
|
||
//3、给结构体数组中的元素赋值
|
||
stuArray[2].name = "赵六";
|
||
stuArray[2].age = 80;
|
||
stuArray[2].score = 60;
|
||
|
||
//4、遍历结构体数组
|
||
for (int i = 0; i < 3; i++)
|
||
{
|
||
cout << "姓名：" << stuArray[i].name << "年龄：" << stuArray[i].age << "分数：" << stuArray[i].score << endl;
|
||
}
|
||
|
||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
|
||
|
||
}
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||
```
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||
运行结果：
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||
- 姓名：张三年龄：18分数：100
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||
- 姓名：李四年龄：28分数：99
|
||
- 姓名：赵六年龄：80分数：60
|
||
- 请按任意键继续. . .
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## 1.3 结构体指针
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① 作用：通过指针访问结构体中的成员。
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② 利用操作符 · > 可以通过结构体指针访问结构体属性。
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```python
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#include <iostream>
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using namespace std;
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#include <string>
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||
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||
//结构体指针
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||
|
||
//定义学生结构体
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||
struct Student
|
||
{
|
||
string name; //姓名
|
||
int age; //年龄
|
||
int score; //分数
|
||
};
|
||
|
||
int main()
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||
{
|
||
// 1、创建学生结构体变量，这里的 struct 可以省略
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struct Student s = { "张三",18,100 };
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||
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||
//2、通过指针指向结构体变量
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||
struct Student* p = &s; //对s取地址， tudent * p 类似 int * p，这里的 struct 可以省略
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||
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||
//3、通过指针访问结构体变量中的数据
|
||
//通过结构体指针 访问结构体中的属性，需要利用'->'
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||
cout << "姓名：" << p->name << "年龄：" << p->age << "分数：" << p->score << endl;
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||
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||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
|
||
|
||
}
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||
```
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||
运行结果：
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||
- 姓名：张三年龄：18分数：100
|
||
- 请按任意键继续. . .
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## 1.4 结构体嵌套结构体
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||
① 结构体中的成员可以是另一个结构体。
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```python
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#include <iostream>
|
||
using namespace std;
|
||
#include <string>
|
||
|
||
//因为老师的结构体里有学生的结构体，所以学生结构体要在老师结构体前面先定义
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||
//定义学生结构体
|
||
struct student
|
||
{
|
||
string name; //姓名
|
||
int age; //年龄
|
||
int score; //分数
|
||
};
|
||
|
||
//定义老师结构体
|
||
struct teacher
|
||
{
|
||
int id; //教师编号
|
||
string name; //教师姓名
|
||
int age; //年龄
|
||
struct student stu; //学生结构体
|
||
};
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||
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int main()
|
||
{
|
||
//结构体嵌套结构体
|
||
//创建老师
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teacher t;
|
||
t.id = 10000;
|
||
t.name = "老王";
|
||
t.age = 50;
|
||
t.stu.name = "小王";
|
||
t.stu.age = 20;
|
||
t.stu.score = 60;
|
||
|
||
cout << "老师姓名：" << t.name << "老师编号：" << t.id << "老师年龄：" << t.age
|
||
<< "老师辅导的学生姓名：" << t.stu.name << "学生年龄：" << t.stu.age
|
||
<< "学生考试分数：" << t.stu.score << endl;
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||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
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||
}
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```
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运行结果：
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- 老师姓名：老王 老师编号：10000 老师年龄：50 老师辅导的学生姓名：小王 学生年龄：20 学生考试分数：60
|
||
- 请按任意键继续. . .
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## 1.5 结构体做函数参数
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① 作用：将结构体作为参数向函数中传递，传递方式有两种。
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② 传递方式有两种：
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1. 值传递
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||
2. 地址传递
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```python
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#include <iostream>
|
||
using namespace std;
|
||
#include <string>
|
||
|
||
//定义学生结构体
|
||
struct student
|
||
{
|
||
string name; //姓名
|
||
int age; //年龄
|
||
int score; //分数
|
||
};
|
||
|
||
//定义老师结构体
|
||
struct teacher
|
||
{
|
||
int id; //教师编号
|
||
string name; //教师姓名
|
||
int age; //年龄
|
||
struct student stu; //学生结构体
|
||
};
|
||
|
||
//打印学生信息的函数
|
||
//1、值传递
|
||
void printStudent1(struct student s)
|
||
{
|
||
cout << "子函数 值传递前 姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;
|
||
|
||
s.age = 100;
|
||
}
|
||
|
||
//2、地址传递
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||
void printStudent2(struct student* p)
|
||
{
|
||
cout << "子函数 地址传递前 姓名：" << p->name << "年龄：" << p->age << "分数：" << p->score << endl;
|
||
|
||
p->score = 90;
|
||
}
|
||
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||
int main()
|
||
{
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||
//结构体做函数参数
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||
//将学生传入到一个参数中，打印学生身上的所有信息
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|
||
//创建结构体变量
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struct student s;
|
||
s.name = "张三";
|
||
s.age = 20;
|
||
s.score = 85;
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||
|
||
cout << "main函数 传递前 姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;
|
||
|
||
printStudent1(s);
|
||
|
||
cout << "子函数 值传递后 姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;
|
||
|
||
printStudent2(&s);
|
||
|
||
cout << "子函数 地址传递后 姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;
|
||
|
||
|
||
cout << "main函数 传递后 姓名：" << s.name << "年龄：" << s.age << "分数：" << s.score << endl;
|
||
|
||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
|
||
|
||
}
|
||
```
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||
运行结果：
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||
- main函数 传递前 姓名：张三年龄：20分数：85
|
||
- 子函数 值传递前 姓名：张三年龄：20分数：85
|
||
- 子函数 值传递后 姓名：张三年龄：20分数：85
|
||
- 子函数 地址传递前 姓名：张三年龄：20分数：85
|
||
- 子函数 地址传递后 姓名：张三年龄：20分数：90
|
||
- main函数 传递后 姓名：张三年龄：20分数：90
|
||
- 请按任意键继续. . .
|
||
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||
## 1.6 结构体中const使用
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||
① 作用：const来防止误操作。
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```python
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#include <iostream>
|
||
using namespace std;
|
||
#include <string>
|
||
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||
//const 的使用场景
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||
struct student
|
||
{
|
||
//姓名
|
||
string name;
|
||
//年龄
|
||
int age;
|
||
//分数
|
||
int score;
|
||
};
|
||
|
||
//将函数中形参设置为指针，用地址传递，而不是值传递，可以减少内存空间，而且不会复制新的副本
|
||
//值传递需要复制新的副本，如果有成千上万个学生调用结构体，会复制成千上个副本
|
||
void printStudents(const student* s)
|
||
{
|
||
s->age = 150; //报错，因为假如const之后，一旦有修改的操作就会报错，可以防止我们的误操作。
|
||
cout << "姓名：" << s->name << "年龄：" << s->age << "分数：" << s->score << endl;
|
||
}
|
||
|
||
|
||
int main()
|
||
{
|
||
//创建结构体变量
|
||
struct student s = { "张三",15,70 };
|
||
|
||
//通过函数打印结构体变量信息
|
||
printStudents(&s);
|
||
|
||
cout << "main中张三年龄为：" << s.age << endl;
|
||
|
||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
|
||
|
||
}
|
||
```
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||
## 1.7 结构体案例(一)
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||
案例描述：学校正在做毕设项目，每名老师带领5个学生，总共有3名老师，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名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。最终打印出老师数据以及老师所带的学生数据。
|
||
|
||
|
||
```python
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||
#include <iostream>
|
||
using namespace std;
|
||
#include <string>
|
||
#include <Ctime>
|
||
|
||
//学生结构体定义
|
||
struct Student
|
||
{
|
||
//姓名
|
||
string sName;
|
||
//学生数组
|
||
int score;
|
||
};
|
||
|
||
//老师结构体
|
||
struct Teacher
|
||
{
|
||
//姓名
|
||
string tName;
|
||
//学生数组
|
||
struct Student sArray[5];
|
||
};
|
||
|
||
//给老师和学生赋值的函数
|
||
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len) //接收数组的两种方式：一用指针，二用数组名 struct Teacher tArray[]
|
||
{
|
||
string nameSeed = "ABCDE";
|
||
//给老师开始赋值
|
||
for (int i = 0; i < len; i++)
|
||
{
|
||
tArray[i].tName = "Teacher_";
|
||
tArray[i].tName += nameSeed[i];
|
||
|
||
//通过循环给每名老师所带的学生赋值
|
||
for (int j = 0; j < 5; j++)
|
||
{
|
||
tArray[i].sArray[j].sName = "Student_";
|
||
tArray[i].sArray[j].sName += nameSeed[j];
|
||
|
||
int random = rand() % 61 + 40; // 40 ~ 100
|
||
tArray[i].sArray[j].score = random; //
|
||
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
//打印所有信息
|
||
void printInfo(struct Teacher tArray[], int len)
|
||
{
|
||
for (int i = 0;i<len;i++)
|
||
{
|
||
cout << "老师姓名：" << tArray[i].tName << endl;
|
||
|
||
for (int j = 0; j < 5; j++)
|
||
{
|
||
cout << "\t学生姓名：" << tArray[i].sArray[j].sName
|
||
<< " 考试分数：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
int main()
|
||
{
|
||
//随机数种子
|
||
srand((unsigned int)time(NULL));
|
||
|
||
//1、创建3名老师的数组
|
||
struct Teacher tArray[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(tArray) / sizeof(tArray[0]);
|
||
allocateSpace(tArray, len);
|
||
|
||
//3、打印所有老师及所带的学生信息
|
||
printInfo(tArray, len);
|
||
|
||
|
||
system("pause");
|
||
|
||
return 0;
|
||
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
```python
|
||
运行结果：
|
||
老师姓名：Teacher_A
|
||
学生姓名：Student_A 考试分数：81
|
||
学生姓名：Student_B 考试分数：85
|
||
学生姓名：Student_C 考试分数：91
|
||
学生姓名：Student_D 考试分数：66
|
||
学生姓名：Student_E 考试分数：55
|
||
老师姓名：Teacher_B
|
||
学生姓名：Student_A 考试分数：87
|
||
学生姓名：Student_B 考试分数：50
|
||
学生姓名：Student_C 考试分数：57
|
||
学生姓名：Student_D 考试分数：40
|
||
学生姓名：Student_E 考试分数：43
|
||
老师姓名：Teacher_C
|
||
学生姓名：Student_A 考试分数：72
|
||
学生姓名：Student_B 考试分数：64
|
||
学生姓名：Student_C 考试分数：80
|
||
学生姓名：Student_D 考试分数：92
|
||
学生姓名：Student_E 考试分数：58
|
||
请按任意键继续. . .
|
||
```
|
||
|
||
## 1.8 结构体案例(二)
|
||
|
||
案例描述：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，将数组中英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。
|
||
|
||
五名英雄信息如下：
|
||
- {"刘备",23,"男"}
|
||
- {"关羽",22,"男"}
|
||
- {"张飞",20,"男"}
|
||
- {"赵云",21,"女"}
|
||
- {"貂蝉",19,"女"}
|
||
|
||
|
||
```python
|
||
#include <iostream>
|
||
using namespace std;
|
||
|
||
//1、设计英雄结构体
|
||
struct Hero
|
||
{
|
||
//姓名
|
||
string name;
|
||
//年龄
|
||
int age;
|
||
//性别
|
||
string sex;
|
||
};
|
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//冒泡排序，实现年龄升序排列
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void bubbleSort(struct Hero heroArray[], int len)
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{
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for (int i = 0; i < len - 1; i++)
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{
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for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
|
||
{
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||
//如果j下标的年龄大于j+1下标的元素的年龄，交换两个元素
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||
if (heroArray[j].age > heroArray[j + 1].age)
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||
{
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struct Hero temp = heroArray[j]; //创建一个临时结构体变量
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heroArray[j] = heroArray[j + 1];
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heroArray[j + 1] = temp;
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||
}
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}
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||
}
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||
}
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||
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void printHero(struct Hero heroArray[], int len)
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||
{
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for (int i = 0; i < len; i++)
|
||
{
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||
cout << "姓名：" << heroArray[i].name << " 年龄：" << heroArray[i].age
|
||
<< " 性别：" << heroArray[i].sex << endl;
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||
}
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||
}
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int main()
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{
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//2、创建数组存放5名英雄
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struct Hero heroArray[5] =
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{
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{"刘备",23,"男"},
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||
{"关羽",22,"男"},
|
||
{"张飞",20,"男"},
|
||
{"赵云",21,"女"},
|
||
{"貂蝉",19,"女"},
|
||
};
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||
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||
int len = sizeof(heroArray) / sizeof(heroArray[0]);
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||
cout << "排序前的打印结果" << endl;
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||
for (int i = 0; i < len; i++)
|
||
{
|
||
cout << "姓名：" << heroArray[i].name << " 年龄：" << heroArray[i].age
|
||
<< " 性别：" << heroArray[i].sex << endl;
|
||
}
|
||
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//3、对数组进行排序，按照年龄进行升序排序
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bubbleSort(heroArray, len);
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||
//4、将排序后结果打印输出
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cout << "排序后的打印结果" << endl;
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printHero(heroArray,len);
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system("pause");
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return 0;
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}
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```
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运行结果：
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- 排序前的打印结果
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- 姓名：刘备 年龄：23 性别：男
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- 姓名：关羽 年龄：22 性别：男
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- 姓名：张飞 年龄：20 性别：男
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||
- 姓名：赵云 年龄：21 性别：女
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||
- 姓名：貂蝉 年龄：19 性别：女
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||
- 排序后的打印结果
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||
- 姓名：貂蝉 年龄：19 性别：女
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||
- 姓名：张飞 年龄：20 性别：男
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- 姓名：赵云 年龄：21 性别：女
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||
- 姓名：关羽 年龄：22 性别：男
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||
- 姓名：刘备 年龄：23 性别：男
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- 请按任意键继续. . .
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