C++学习day--22 宏和结构体

news2024/12/23 13:56:56

1、宏

1.1 为什么要使用宏

1、提高代码的可读性和可维护性
2、避免函数调用，提高程序效率

 1.2 什么是宏

它是一种预处理器指令，在预编译阶段将宏名替换为后面的替换体 。

1.3 宏的定义

由三部分组成：
#define  WIDTH  960
三个部分分别是：预处理指令  宏名 替换体( 多行可用 \ 延续 )
知识点很简单，我们看一个代码： 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define _width 1024 //宏命名规则同变量名
#define ADDR "中华人民共和国湖南\
省平江县"
int main(void) {
	printf("width: %d\n", _width);
	printf("我的祖籍： %s\n", ADDR);
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

注意：在定义宏的时候，如果要写宏不止一行，则在结尾加反斜线符号使得多行能连接上，如：#define HELLO "hello \

the world"

 1.4 宏的使用

1. 不带参数的宏
2. 在宏中使用参数
请注意一下的区别 :
#define SQUARE(x)1   (x)*(x)
#define SQUARE(x)2  x*x 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define SQUARE1(x) (x)*(x)
#define SQUARE2(x) x*x

int main() {
	printf("%d\n", SQUARE1(1 + 2));
	printf("%d\n", SQUARE2(1 + 2));
}

运行结果：

注意第一种宏它的替换是：(1+2)*(1+2)=9

第二种宏它的替换是：1+2*1+2=5，替换后遵循四则运算，先算乘法再算加法。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

 //不带参数的宏
#define _width 1024
#define ADDR "中华人民共和国湖南\
省平江县"

#define SQUARE(x) (x)*(x)
#define MAX(x,y) x>y?x:y
int main(void) {
	printf("width: %d\n", _width); // 宏展开相当于1024
	printf("width: %d\n", 1024);
	printf("我的祖籍： %s\n", ADDR);
	int i = 10;
	int j = SQUARE(i); // 宏展开 j = i*i;
	printf("j: %d\n", j);
	printf("MAX(i,j):%d\n", MAX(i, j)); //宏展开
	printf("MAX(i,j):%d\n", i > j ? i : j);
	int z = SQUARE(2 + 3); // (2+3)*(2+3) = 25
	printf("z: %d\n", z);
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

再看下面这个代码有什么问题：

代码已经报错了，但是为什么，请注意，这里的王鹏程它并不是一个字符串，有人认为代码没错，打印的就是王鹏程啊，但是这里王鹏程不是字符串，他只是一个没有类型的量。

2、结构体

2.1 为什么要使用“结构”（结构体）

但需要表示一些复杂信息时，使用单纯的数据类型很不方便。 比如：学生信息（学号，姓名，班级，电话，年龄）

2.2 什么是“结构”

结构，就是程序员自定义的一种“数据类型” ,是使用多个基本数据类型、或者其他结构，组合而成的一种新的“数据类型”。

2.3 结构的定义

struct 结构名 {
   成员类型
   成员名；
   成员类型
   成员名；
};

 注意结构体的定义，最后大括号外面那个分号不能少！

实例：

struct student {
        char name[16];
        int
        age;
        char tel[12];
};
特别注意：
1）要以 struct 开头
2）最后要使用分号
3）各成员之间用分号隔开

 2.4 结构的初始化

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
//结构，就是程序员自定义的一种“数据类型”
struct student {
	char name[16];
	int age;
	char tel[12];
};
//结构体包含结构体的情况，即嵌套
struct _class {
	struct student rock;
	struct student martin;
	struct student zsf;
};
int main(void) {
	//结构体的初始化
	
	//方式一 定义的时候初始化所有的属性
	struct student rock = { "Rock", 38, "******" };
	printf("rock 的姓名: %s 年龄: %d 电话: %s\n", rock.name, rock.age,rock.tel);
	
	//方式二 定义的时候我们可以指定初始化的属性 VS/VC 不支持，但 gcc 是支持的
	//struct student s1 ={.name="张三丰",.age = 100};
	
	//方式三 单独初始化每一个属性
	struct student s2;
	strcpy(s2.name, "杨过");
	s2.age = 40;
	s2.tel[0] = '\0';
	printf("杨过的姓名: %s 年龄: %d 电话: %s\n", s2.name, s2.age,s2.tel);
	//结构体中含有结构体
	struct _class c1 = { {"Rock", 38, "******"},{"Martin", 38,"18684518289"},{"张三丰",100,""} };
	printf("c1 班 martin 同学的姓名: %s 年龄: %d 电话: %s\n",c1.martin.name, c1.martin.age, c1.martin.tel);
	system("pause");
	return 0;
}

注意：第二种初始化方式在VS编译器中不支持，因此不同编译器还是有差别的。

运行结果：

 2.5 结构体的使用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct student {
	char name[16];
	int age;
};
int main(void) {
	struct student s1, s2;
	printf("请输入第一个学生的姓名：\n");
	scanf_s("%s", s1.name, sizeof(s1.name));
	printf("请输入第一个学生的年龄：\n");
	scanf("%d", &s1.age);
	printf("第一个学生的姓名: %s, 年龄: %d\n", s1.name, s1.age);
	//结构体的小秘密，结构体变量之间可以直接赋值
	s2 = s1;
	printf("第二个学生的姓名: %s, 年龄: %d\n", s2.name, s2.age);
	//char c1[16] = { "martin" }, c2[16];
	//c2 = c1; //数组不能直接赋值
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

注意：结构体变量之间可以赋值，但是数组之间不能赋值，如代码最后两行，如果取消掉注释就会报错。数组之间不能直接赋值！！ 

结构体之间还可以通过memcpy( )函数赋值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct student {
	char name[16];
	int age;
};
int main(void) {
	struct student s1, s2;
	printf("请输入第一个学生的姓名：\n");
	scanf_s("%s", s1.name, sizeof(s1.name));
	printf("请输入第一个学生的年龄：\n");
	scanf("%d", &s1.age);
	printf("第一个学生的姓名: %s, 年龄: %d\n", s1.name, s1.age);
	memcpy(&s2, &s1, sizeof(struct student));
	printf("第二个学生的姓名: %s, 年龄: %d\n", s2.name, s2.age);
}

运行结果：

 

2.6 结构体数组

结构体数组的定义：

struct 结构名 变量名 [ 数组大小 ] 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct student {
	char name[16];
	int age;
};
int main(void) {
	struct student s[2];
	printf("请输入第一个学生的姓名：\n");
	scanf_s("%s", s[0].name, sizeof(s[0].name));
	printf("请输入第一个学生的年龄：\n");
	scanf("%d", &s[0].age);
	printf("第一个学生的姓名: %s, 年龄: %d\n", s[0].name, s[0].age);
	//结构体的小秘密，结构体变量之间可以直接赋值
	s[1] = s[0];
	memcpy(&s[1], &s[0], sizeof(struct student));
	printf("第二个学生的姓名: %s, 年龄: %d\n", s[1].name, s[1].age);
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

结构体数组的定义和普通数组定义完全一样。每个数组元素就相当于一个普通的变量。

2.7 指向结构体的指针

使用结构体变量址指针访问结构体成员要使用 -> 符号 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct _friend {
	char name[32];
	char sex; // m - 男 f - 女
	int age;
};
int main(void) {
	struct _friend girl = { "小龙女", 'f', 18 };
	struct _friend* my_girl = &girl;
	printf("小龙女的名字：%s, 性别：%s 年龄：%d\n", girl.name,girl.sex == 'm' ? "男" : "女", girl.age);
	//指针访问结构体变量的成员，有两种方式
	//方式 1. 直接解引
	printf("小龙女的名字：%s, 性别：%s 年龄：%d\n", (*my_girl).name,
		(*my_girl).sex == 'm' ? "男" : "女", (*my_girl).age);
	//方式 2. 直接使用指针访问 ->
	printf("小龙女的名字：%s, 性别：%s 年龄：%d\n", my_girl->name,my_girl->sex == 'm' ? "男" : "女", my_girl->age);
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

 这块代码就是掌握结构体普通解引用和指针直接解引用的操作。实际开发中我们常用 -> 符通过指针去访问结构体指针变量的成员。

 2.8 使用结构体传递值

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct programer {
	char name[32];
	int age;
	int salary;
};
//形参是结构体变量，值传递
struct programer add_salary(struct programer p, int num) {
	p.salary += num;
	return p;
}
//形参使用结构体指针
void add_salary1(struct programer* p, int num) {
	if (!p) return;
	p->salary += num;
}
//形参使用引用
void add_salary2(struct programer& p, int num) {
	p.salary += num;
}
//形参是结构体变量，值传递,返回引用
struct programer& add_salary3(struct programer p, int num) {
	p.salary += num;
	return p;
}
int main(void) {
	struct programer xiaoniu;
	strcpy(xiaoniu.name, "小牛");
	xiaoniu.age = 28;
	xiaoniu.salary = 20000;

	//结构体变量做为参数传值是值传递,和 int 等基本类型一样
	xiaoniu = add_salary(xiaoniu, 5000);
	printf("姓名： %s, 年龄: %d, 薪水: %d\n", xiaoniu.name, xiaoniu.age, xiaoniu.salary);

		//指针传值
	add_salary1(&xiaoniu, 5000);
	printf("姓名： %s, 年龄: %d, 薪水: %d\n", xiaoniu.name, xiaoniu.age, xiaoniu.salary);

		//引用传值
	add_salary2(xiaoniu, 10000);
	printf("姓名： %s, 年龄: %d, 薪水: %d\n", xiaoniu.name, xiaoniu.age, xiaoniu.salary);

		//返回引用
	xiaoniu = add_salary3(xiaoniu, 20000);
	printf("姓名： %s, 年龄: %d, 薪水: %d\n", xiaoniu.name, xiaoniu.age,xiaoniu.salary);
}

运行结果：

 

当是值传递时，和普通数据类型一样，传递的是一份临时拷贝，对于结构体传递值，我们一般用指针和引用，因为我们知道，函数形参是在栈区，而栈区有限，结构体比较占用内存，因此值传递效率很低。

注意：
一般不建议把结构体直接作为函数参数。 因为结构体的 size 比较大，直接传递，消耗性能！
解决方案 : （使用指针和引用，优先使用引用）

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