【C++笔记】第一阶段：C++基础入门

C++基础入门

1 C++初识
- 1.1 创建一个C++程序
- - 1.1.1 创建项目
  - 1.1.2 创建文件
  - 1.1.3 编写代码
  - 1.1.4 运行程序
- 1.2 注释
- 1.3 变量
- 1.4 常量
- 1.5 关键字
- 1.6 标识符命名规则
2 数据类型
- 2.1 整型
- 2.2 sizeof关键字
- 2.3 实型（浮点型）
- 2.4 字符型
- 2.5 转义字符
- 2.6 字符串型
- 2.7 布尔类型 bool
- 2.8 数据的输入
3 运算符
- 3.1 算术运算符
- 3.2 赋值运算符
- 3.3 比较运算符
- 3.4 逻辑运算符
4 程序流程结构
- 4.1 选择结构
- - 4.1.1 if语句
  - 4.1.2 三目运算符
  - 4.1.3 switch语句
- 4.2 循环结构
- - 4.2.1 while循环语句
  - 4.2.2 do...while循环语句
  - 4.2.3 for循环语句
  - 4.2.4 嵌套循环
- 4.3 跳转语句
- - 4.3.1 break语句
  - 4.3.2 continue语句
  - 4.3.3 goto语句
5 数组
- 5.1 概述
- 5.2 一维数组
- - 5.2.1 一维数组定义方式
  - 5.2.2 一维数组数组名
  - 5.2.3 冒泡排序
- 5.3 二维数组
- - 5.3.1 二维数组定义方式
  - 5.3.2 二维数组数组名
  - 5.3.3 二维数组应用案例
6 函数
- 6.1 概述
- 6.2 函数的定义
- 6.3 函数的调用
- 6.4 值传递
- 6.5 函数的常见样式
- 6.6 函数的声明
- 6.7 函数的分文件编写
7 指针
- 7.1 指针的基本概念
- 7.2 指针变量的定义和使用
- 7.3 指针所占内存空间
- 7.4 空指针和野指针
- - 7.4.1 空指针
  - 7.4.2 野指针
- 7.5 const修饰指针
- 7.6 指针和数组
- 7.7 指针和函数
- 7.8 指针配合数组和函数使用(封装冒泡排序函数)
8 结构体
- 8.1 结构体基本概念
- 8.2 结构体定义和使用
- 8.3 结构体数组
- 8.4 结构体指针
- 8.5 结构体嵌套结构体
- 8.6 结构体做函数参数
- 8.7 结构体中const使用场景
- 8.8 结构体案例
- - 8.8.1 案例1
  - 8.8.2 案例2

1 C++初识

1.1 创建一个C++程序

编写一个C++程序总共分为4个步骤

创建项目
创建文件
编写代码
运行程序

1.1.1 创建项目

打开Visual Studio
在这里插入图片描述

1.1.2 创建文件

右键源文件，选择添加->新建项
在这里插入图片描述
C++文件起个名称，然后点击添加。

1.1.3 编写代码

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	cout << "Hello world" << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

1.1.4 运行程序

在这里插入图片描述

1.2 注释

作用：在代码中加一些说明和解释，方便自己或其他程序员程序员阅读代码

两种格式

单行注释：// 描述信息
- 通常放在一行代码的上方，或者一条语句的末尾，对该行代码说明
多行注释： /* 描述信息 */
- 通常放在一段代码的上方，对该段代码做整体说明

提示：编译器在编译代码时，会忽略注释的内容

1.3 变量

作用：给一段指定的内存空间起名，方便操作这段内存

语法：数据类型变量名 = 初始值;
示例：

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//变量的定义
	//语法：数据类型  变量名 = 初始值

	int a = 10;

	cout << "a = " << a << endl;
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意： C++在创建变量时，必须给变量一个初始值，否则会报错

1.4 常量

作用：用于记录程序中不可更改的数据

C++定义常量两种方式

#define 宏常量： #define 常量名常量值
- 通常在文件上方定义，表示一个常量
const修饰的变量 const 数据类型常量名 = 常量值
- 通常在变量定义前加关键字const，修饰该变量为常量，不可修改
  示例：

//1、宏常量
#define day 7

int main() {

	cout << "一周里总共有 " << day << " 天" << endl;
	//day = 8;  //报错，宏常量不可以修改

	//2、const修饰变量
	const int month = 12;
	cout << "一年里总共有 " << month << " 个月份" << endl;
	//month = 24; //报错，常量是不可以修改的
	
	system("pause");

	return 0;
}

1.5 关键字

作用： 关键字是C++中预先保留的单词（标识符）

在定义变量或者常量时候，不要用关键字

C++关键字如下：

asm	do	if	return	typedef
auto	double	inline	short	typeid
bool	dynamic_cast	int	signed	typename
break	else	long	sizeof	union
case	enum	mutable	static	unsigned
catch	explicit	namespace	static_cast	using
char	export	new	struct	virtual
class	extern	operator	switch	void
const	false	private	template	volatile
const_cast	float	protected	this	wchar_t
continue	for	public	throw	while
default	friend	register	true
delete	goto	reinterpret_cast	try

提示：在给变量或者常量起名称时候，不要用C++得关键字，否则会产生歧义。

1.6 标识符命名规则

作用：C++规定给标识符（变量、常量）命名时，有一套自己的规则

标识符不能是关键字
标识符只能由字母、数字、下划线组成
第一个字符必须为字母或下划线
标识符中字母区分大小写

建议：给标识符命名时，争取做到见名知意的效果，方便自己和他人的阅读

2 数据类型

C++规定在创建一个变量或者常量时，必须要指定出相应的数据类型，否则无法给变量分配内存

2.1 整型

作用：整型变量表示的是整数类型的数据

C++中能够表示整型的类型有以下几种方式，区别在于所占内存空间不同：

数据类型	占用空间	取值范围
short(短整型)	2字节	(-2^15 ~ 2^15-1)
int(整型)	4字节	(-2^31 ~ 2^31-1)
long(长整形)	Windows为4字节，Linux为4字节(32位)，8字节(64位)	(-2^31 ~ 2^31-1)
long long(长长整形)	8字节	(-2^63 ~ 2^63-1)

2.2 sizeof关键字

**作用：**利用sizeof关键字可以统计数据类型所占内存大小

语法： sizeof( 数据类型 / 变量)

示例：

	cout << "short 类型所占内存空间为： " << sizeof(short) << endl;  // 2

	cout << "int 类型所占内存空间为： " << sizeof(int) << endl;     // 4

	cout << "long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long) << endl;	// 4

	cout << "long long 类型所占内存空间为： " << sizeof(long long) << endl;		// 8

整型结论：short < int <= long <= long long

2.3 实型（浮点型）

作用：用于表示小数

浮点型变量分为两种：

单精度float
双精度double

两者的区别在于表示的有效数字范围不同。

数据类型	占用空间	有效数字范围
float	4字节	7位有效数字
double	8字节	15～16位有效数字

示例：

int main() {

	float f1 = 3.14f;
	double d1 = 3.14;

	cout << f1 << endl;
	cout << d1<< endl;

	cout << "float  sizeof = " << sizeof(f1) << endl;  // 4
	cout << "double sizeof = " << sizeof(d1) << endl;  // 8

	//科学计数法
	float f2 = 3e2; // 3 * 10 ^ 2 
	cout << "f2 = " << f2 << endl;

	float f3 = 3e-2;  // 3 * 0.1 ^ 2
	cout << "f3 = " << f3 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

2.4 字符型

作用： 字符型变量用于显示单个字符

语法：char ch = 'a';

注意1：在显示字符型变量时，用单引号将字符括起来，不要用双引号

注意2：单引号内只能有一个字符，不可以是字符串

C和C++中字符型变量只占用1个字节。
字符型变量并不是把字符本身放到内存中存储，而是将对应的ASCII编码放入到存储单元

示例：

int main() {
	
	char ch = 'a';
	cout << ch << endl;
	cout << sizeof(char) << endl;

	//ch = "abcde"; //错误，不可以用双引号
	//ch = 'abcde'; //错误，单引号内只能引用一个字符

	cout << (int)ch << endl;  //查看字符a对应的ASCII码
	ch = 97; //可以直接用ASCII给字符型变量赋值
	cout << ch << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

ASCII码表格：

ASCII值	控制字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符	ASCII值	字符
0	NUT	32	(space)	64	@	96	、
1	SOH	33	!	65	A	97	a
2	STX	34	"	66	B	98	b
3	ETX	35	#	67	C	99	c
4	EOT	36	$	68	D	100	d
5	ENQ	37	%	69	E	101	e
6	ACK	38	&	70	F	102	f
7	BEL	39	,	71	G	103	g
8	BS	40	(	72	H	104	h
9	HT	41	)	73	I	105	i
10	LF	42	*	74	J	106	j
11	VT	43	+	75	K	107	k
12	FF	44	,	76	L	108	l
13	CR	45	-	77	M	109	m
14	SO	46	.	78	N	110	n
15	SI	47	/	79	O	111	o
16	DLE	48	0	80	P	112	p
17	DCI	49	1	81	Q	113	q
18	DC2	50	2	82	R	114	r
19	DC3	51	3	83	S	115	s
20	DC4	52	4	84	T	116	t
21	NAK	53	5	85	U	117	u
22	SYN	54	6	86	V	118	v
23	TB	55	7	87	W	119	w
24	CAN	56	8	88	X	120	x
25	EM	57	9	89	Y	121	y
26	SUB	58	:	90	Z	122	z
27	ESC	59	;	91	[	123	{
28	FS	60	<	92	/	124	\|
29	GS	61	=	93	]	125	}
30	RS	62	>	94	^	126	`
31	US	63	?	95	_	127	DEL

ASCII 码大致由以下两部分组成：

ASCII 非打印控制字符： ASCII 表上的数字 0-31 分配给了控制字符，用于控制像打印机等一些外围设备。
ASCII 打印字符：数字 32-126 分配给了能在键盘上找到的字符，当查看或打印文档时就会出现。

2.5 转义字符

作用： 用于表示一些不能显示出来的ASCII字符

现阶段我们常用的转义字符有： \n \\ \t

转义字符	含义	ASCII码值（十进制）
\a	警报	007
\b	退格(BS) ，将当前位置移到前一列	008
\f	换页(FF)，将当前位置移到下页开头	012
\n	换行(LF) ，将当前位置移到下一行开头	010
\r	回车(CR) ，将当前位置移到本行开头	013
\t	水平制表(HT) （跳到下一个TAB位置）	009
\v	垂直制表(VT)	011
\\	代表一个反斜线字符""	092
’	代表一个单引号（撇号）字符	039
"	代表一个双引号字符	034
?	代表一个问号	063
\0	数字0	000
\ddd	8进制转义字符，d范围0~7	3位8进制
\xhh	16进制转义字符，h范围0_9，af，A~F	3位16进制

2.6 字符串型

作用：用于表示一串字符

两种风格

C风格字符串： char 变量名[] = "字符串值"
示例：

int main() {

	char str1[] = "hello world";
	cout << str1 << endl;
    
	system("pause");

	return 0;
}

注意：C风格的字符串要用双引号括起来

C++风格字符串： string 变量名 = "字符串值"

示例：

int main() {

	string str = "hello world";
	cout << str << endl;
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：C++风格字符串，需要加入头文件#include<string>

2.7 布尔类型 bool

作用： 布尔数据类型代表真或假的值

bool类型只有两个值：

true — 真（本质是1）
false — 假（本质是0）

bool类型占1个字节大小

示例：

int main() {

	bool flag = true;
	cout << flag << endl; // 1

	flag = false;
	cout << flag << endl; // 0

	cout << "size of bool = " << sizeof(bool) << endl; //1
	
	system("pause");

	return 0;
}

2.8 数据的输入

作用：用于从键盘获取数据

关键字： cin

语法： cin >> 变量
示例：

int main(){

	//整型输入
	int a = 0;
	cout << "请输入整型变量：" << endl;
	cin >> a;
	cout << a << endl;

	//浮点型输入
	double d = 0;
	cout << "请输入浮点型变量：" << endl;
	cin >> d;
	cout << d << endl;

	//字符型输入
	char ch = 0;
	cout << "请输入字符型变量：" << endl;
	cin >> ch;
	cout << ch << endl;

	//字符串型输入
	string str;
	cout << "请输入字符串型变量：" << endl;
	cin >> str;
	cout << str << endl;

	//布尔类型输入
	bool flag = true;
	cout << "请输入布尔型变量：" << endl;
	cin >> flag;
	cout << flag << endl;
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

3 运算符

**作用：**用于执行代码的运算

本章我们主要讲解以下几类运算符：

运算符类型	作用
算术运算符	用于处理四则运算
赋值运算符	用于将表达式的值赋给变量
比较运算符	用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
逻辑运算符	用于根据表达式的值返回真值或假值

3.1 算术运算符

作用：用于处理四则运算

算术运算符包括以下符号：

运算符	术语	示例	结果
+	正号	+3	3
-	负号	-3	-3
+	加	10 + 5	15
-	减	10 - 5	5
*	乘	10 * 5	50
/	除	10 / 5	2
%	取模(取余)	10 % 3	1
++	前置递增	a=2; b=++a;	a=3; b=3;
++	后置递增	a=2; b=a++;	a=3; b=2;
–	前置递减	a=2; b=–a;	a=1; b=1;
–	后置递减	a=2; b=a–;	a=1; b=2;

示例1：

//加减乘除
int main() {

	int a1 = 10;
	int b1 = 3;

	cout << a1 + b1 << endl;
	cout << a1 - b1 << endl;
	cout << a1 * b1 << endl;
	cout << a1 / b1 << endl;  //两个整数相除结果依然是整数

	int a2 = 10;
	int b2 = 20;
	cout << a2 / b2 << endl; 

	int a3 = 10;
	int b3 = 0;
	//cout << a3 / b3 << endl; //报错，除数不可以为0


	//两个小数可以相除
	double d1 = 0.5;
	double d2 = 0.25;
	cout << d1 / d2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：在除法运算中，除数不能为0

示例2：

//取模
int main() {

	int a1 = 10;
	int b1 = 3;

	cout << 10 % 3 << endl;

	int a2 = 10;
	int b2 = 20;

	cout << a2 % b2 << endl;

	int a3 = 10;
	int b3 = 0;

	//cout << a3 % b3 << endl; //取模运算时，除数也不能为0

	//两个小数不可以取模
	double d1 = 3.14;
	double d2 = 1.1;

	//cout << d1 % d2 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：只有整型变量可以进行取模运算

示例3：

//递增
int main() {
	//后置递增
	int a = 10;
	a++; //等价于a = a + 1
	cout << a << endl; // 11

	//前置递增
	int b = 10;
	++b;
	cout << b << endl; // 11

	//区别
	//前置递增先对变量进行++，再计算表达式
	int a2 = 10;
	int b2 = ++a2 * 10;
	cout << b2 << endl;		// 110

	//后置递增先计算表达式，后对变量进行++
	int a3 = 10;
	int b3 = a3++ * 10;
	cout << b3 << endl;		// 100

	system("pause");

	return 0;

}

总结：前置递增先对变量进行++，再计算表达式，后置递增相反

3.2 赋值运算符

作用： 用于将表达式的值赋给变量
赋值运算符包括以下几个符号：

运算符	术语	示例	结果
=	赋值	a=2; b=3;	a=2; b=3;
+=	加等于	a=0; a+=2;	a=2;
-=	减等于	a=5; a-=3;	a=2;
*=	乘等于	a=2; a*=2;	a=4;
/=	除等于	a=4; a/=2;	a=2;
%=	模等于	a=3; a%2;	a=1;

3.3 比较运算符

作用： 用于表达式的比较，并返回一个真值或假值
比较运算符有以下符号：

运算符	术语	示例	结果
==	相等于	4 == 3	0
!=	不等于	4 != 3	1
<	小于	4 < 3	0
>	大于	4 > 3	1
<=	小于等于	4 <= 3	0
>=	大于等于	4 >= 1	1

示例：

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	cout << (a == b) << endl; // 0 

	cout << (a != b) << endl; // 1

	cout << (a > b) << endl; // 0

	cout << (a < b) << endl; // 1

	cout << (a >= b) << endl; // 0

	cout << (a <= b) << endl; // 1
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：C和C++ 语言的比较运算中， “真”用数字“1”来表示， “假”用数字“0”来表示。

3.4 逻辑运算符

**作用：**用于根据表达式的值返回真值或假值
逻辑运算符有以下符号：

运算符	术语	示例	结果
!	非	!a	如果a为假，则!a为真；如果a为真，则!a为假。
&&	与	a && b	如果a和b都为真，则结果为真，否则为假。
\|\|	或	a \|\| b	如果a和b有一个为真，则结果为真，二者都为假时，结果为假。

4 程序流程结构

C/C++支持最基本的三种程序运行结构：顺序结构、选择结构、循环结构

顺序结构：程序按顺序执行，不发生跳转
选择结构：依据条件是否满足，有选择的执行相应功能
循环结构：依据条件是否满足，循环多次执行某段代码

4.1 选择结构

4.1.1 if语句

作用： 执行满足条件的语句

if语句的三种形式

单行格式if语句
多行格式if语句
多条件的if语句

单行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }

注意：if条件表达式后不要加分号
多行格式if语句：if(条件){ 条件满足执行的语句 }else{ 条件不满足执行的语句 };

示例：

int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "我未考上一本大学" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

多条件的if语句：if(条件1){ 条件1满足执行的语句 }else if(条件2){条件2满足执行的语句}... else{ 都不满足执行的语句}

示例：

	int main() {

	int score = 0;

	cout << "请输入考试分数：" << endl;

	cin >> score;

	if (score > 600)
	{
		cout << "我考上了一本大学" << endl;
	}
	else if (score > 500)
	{
		cout << "我考上了二本大学" << endl;
	}
	else if (score > 400)
	{
		cout << "我考上了三本大学" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "我未考上本科" << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

4.1.2 三目运算符

作用： 通过三目运算符实现简单的判断

语法：表达式1 ? 表达式2 ：表达式3

解释：

如果表达式1的值为真，执行表达式2，并返回表达式2的结果；

如果表达式1的值为假，执行表达式3，并返回表达式3的结果。

示例：

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = 0;

	c = a > b ? a : b;
	cout << "c = " << c << endl;

	//C++中三目运算符返回的是变量,可以继续赋值

	(a > b ? a : b) = 100;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：和if语句比较，三目运算符优点是短小整洁，缺点是如果用嵌套，结构不清晰

4.1.3 switch语句

**作用：**执行多条件分支语句

语法：

switch(表达式)

{

	case 结果1：执行语句;break;

	case 结果2：执行语句;break;

	...

	default:执行语句;break;

}

示例：

int main() {

	//请给电影评分 
	//10 ~ 9   经典   
	// 8 ~ 7   非常好
	// 6 ~ 5   一般
	// 5分以下 烂片

	int score = 0;
	cout << "请给电影打分" << endl;
	cin >> score;

	switch (score)
	{
	case 10:
	case 9:
		cout << "经典" << endl;
		break;
	case 8:
		cout << "非常好" << endl;
		break;
	case 7:
	case 6:
		cout << "一般" << endl;
		break;
	default:
		cout << "烂片" << endl;
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

注意1：switch语句中表达式类型只能是整型或者字符型

注意2：case里如果没有break，那么程序会一直向下执行

总结：与if语句比，对于多条件判断时，switch的结构清晰，执行效率高，缺点是switch不可以判断区间

4.2 循环结构

4.2.1 while循环语句

**作用：**满足循环条件，执行循环语句

语法： while(循环条件){ 循环语句 }

解释：只要循环条件的结果为真，就执行循环语句
在这里插入图片描述
示例：

int main() {

	int num = 0;
	while (num < 10)
	{
		cout << "num = " << num << endl;
		num++;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：在执行循环语句时候，程序必须提供跳出循环的出口，否则出现死循环

4.2.2 do…while循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法： do{ 循环语句 } while(循环条件);

注意： 与while的区别在于do…while会先执行一次循环语句，再判断循环条件
示例：

int main() {

	int num = 0;

	do
	{
		cout << num << endl;
		num++;

	} while (num < 10);
	
	
	system("pause");

	return 0;
}

总结：与while循环区别在于，do…while先执行一次循环语句，再判断循环条件

4.2.3 for循环语句

作用： 满足循环条件，执行循环语句

语法： for(起始表达式;条件表达式;末尾循环体) { 循环语句; }

示例：

int main() {

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << i << endl;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

详解：
在这里插入图片描述

注意：for循环中的表达式，要用分号进行分隔

总结：while , do…while, for都是开发中常用的循环语句，for循环结构比较清晰，比较常用

4.2.4 嵌套循环

作用： 在循环体中再嵌套一层循环，解决一些实际问题

例如我们想在屏幕中打印如下图片，就需要利用嵌套循环
在这里插入图片描述
示例：

int main() {

	//外层循环执行1次，内层循环执行1轮
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

4.3 跳转语句

4.3.1 break语句

作用: 用于跳出选择结构或者循环结构

break使用的时机：

出现在switch条件语句中，作用是终止case并跳出switch
出现在循环语句中，作用是跳出当前的循环语句
出现在嵌套循环中，跳出最近的内层循环语句

示例1：

int main() {
	//1、在switch 语句中使用break
	cout << "请选择您挑战副本的难度：" << endl;
	cout << "1、普通" << endl;
	cout << "2、中等" << endl;
	cout << "3、困难" << endl;

	int num = 0;

	cin >> num;

	switch (num)
	{
	case 1:
		cout << "您选择的是普通难度" << endl;
		break;
	case 2:
		cout << "您选择的是中等难度" << endl;
		break;
	case 3:
		cout << "您选择的是困难难度" << endl;
		break;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

示例2：

int main() {
	//2、在循环语句中用break
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		if (i == 5)
		{
			break; //跳出循环语句
		}
		cout << i << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

示例3：

int main() {
	//在嵌套循环语句中使用break，退出内层循环
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 10; j++)
		{
			if (j == 5)
			{
				break;
			}
			cout << "*" << " ";
		}
		cout << endl;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

4.3.2 continue语句

作用： 在循环语句中，跳过本次循环中余下尚未执行的语句，继续执行下一次循环

示例：

int main() {

	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		if (i % 2 == 0)
		{
			continue;
		}
		cout << i << endl;
	}
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：continue并没有使整个循环终止，而break会跳出循环

4.3.3 goto语句

作用： 可以无条件跳转语句

语法： goto 标记;

解释： 如果标记的名称存在，执行到goto语句时，会跳转到标记的位置

示例：

int main() {

	cout << "1" << endl;

	goto FLAG;

	cout << "2" << endl;
	cout << "3" << endl;
	cout << "4" << endl;

	FLAG:

	cout << "5" << endl;
	
	system("pause");

	return 0;
}

注意：在程序中不建议使用goto语句，以免造成程序流程混乱

5 数组

5.1 概述

所谓数组，就是一个集合，里面存放了相同类型的数据元素

特点1： 数组中的每个数据元素都是相同的数据类型

特点2： 数组是由连续的内存位置组成的

5.2 一维数组

5.2.1 一维数组定义方式

一维数组定义的三种方式：

数据类型数组名[ 数组长度 ];
数据类型数组名[ 数组长度 ] = { 值1，值2 ...};
数据类型数组名[ ] = { 值1，值2 ...};

示例:

int main() {

	//定义方式1
	//数据类型 数组名[元素个数];
	int score[10];

	//利用下标赋值
	score[0] = 100;
	score[1] = 99;
	score[2] = 85;

	//利用下标输出
	cout << score[0] << endl;
	cout << score[1] << endl;
	cout << score[2] << endl;


	//第二种定义方式
	//数据类型 数组名[元素个数] =  {值1，值2 ，值3 ...};
	//如果{}内不足10个数据，剩余数据用0补全
	int score2[10] = { 100, 90,80,70,60,50,40,30,20,10 };
	
	//逐个输出
	//cout << score2[0] << endl;
	//cout << score2[1] << endl;

	//一个一个输出太麻烦，因此可以利用循环进行输出
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << score2[i] << endl;
	}

	//定义方式3
	//数据类型 数组名[] =  {值1，值2 ，值3 ...};
	int score3[] = { 100,90,80,70,60,50,40,30,20,10 };

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << score3[i] << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

总结1：数组名的命名规范与变量名命名规范一致，不要和变量重名
总结2：数组中下标是从0开始索引

5.2.2 一维数组数组名

一维数组名称的用途：

可以统计整个数组在内存中的长度
可以获取数组在内存中的首地址

示例：

int main() {
	//数组名用途
	//1、可以获取整个数组占用内存空间大小
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	cout << "整个数组所占内存空间为： " << sizeof(arr) << endl;			// 40
	cout << "每个元素所占内存空间为： " << sizeof(arr[0]) << endl;		// 4
	cout << "数组的元素个数为： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;   // 10

	//2、可以通过数组名获取到数组首地址
	cout << "数组首地址为： " << (int)arr << endl;
	cout << "数组中第一个元素地址为： " << (int)&arr[0] << endl;
	cout << "数组中第二个元素地址为： " << (int)&arr[1] << endl;	// 每个数组元素地址连续

	//arr = 100; 错误，数组名是常量，因此不可以赋值

	system("pause");

	return 0;
}

注意：数组名是常量，不可以赋值
总结1：直接打印数组名，可以查看数组所占内存的首地址
总结2：对数组名进行sizeof，可以获取整个数组占内存空间的大小

5.2.3 冒泡排序

作用： 最常用的排序算法，对数组内元素进行排序

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
重复以上的步骤，每次比较次数-1，直到不需要比较

冒泡排序示意图：

示例： 将数组 { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 } 进行升序排序

int main() {

	int arr[9] = { 4,2,8,0,5,7,1,3,9 };

	for (int i = 0; i < 9 - 1; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 9 - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}

	for (int i = 0; i < 9; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
    
	system("pause");

	return 0;
}

5.3 二维数组

二维数组就是在一维数组上，多加一个维度。

5.3.1 二维数组定义方式

二维数组定义的四种方式：

数据类型数组名[ 行数 ][ 列数 ];
数据类型数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
数据类型数组名[ 行数 ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};
数据类型数组名[ ][ 列数 ] = { 数据1，数据2，数据3，数据4};

建议：以上4种定义方式，利用第二种更加直观，提高代码的可读性

示例：

int main() {

	//方式1  
	//数组类型 数组名 [行数][列数]
	int arr[2][3];
	arr[0][0] = 1;
	arr[0][1] = 2;
	arr[0][2] = 3;
	arr[1][0] = 4;
	arr[1][1] = 5;
	arr[1][2] = 6;

	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			cout << arr[i][j] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	//方式2 
	//数据类型 数组名[行数][列数] = { {数据1，数据2 } ，{数据3，数据4 } };
	int arr2[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};

	//方式3
	//数据类型 数组名[行数][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4  };
	int arr3[2][3] = { 1,2,3,4,5,6 }; 

	//方式4 
	//数据类型 数组名[][列数] = { 数据1，数据2 ,数据3，数据4  };
	int arr4[][3] = { 1,2,3,4,5,6 };
	
	system("pause");

	return 0;
}

总结：在定义二维数组时，如果初始化了数据，可以省略行数

5.3.2 二维数组数组名

查看二维数组所占内存空间
获取二维数组首地址

示例：

int main() {
	//二维数组数组名
	int arr[2][3] =
	{
		{1,2,3},
		{4,5,6}
	};

	cout << "二维数组大小： " << sizeof(arr) << endl;					// 24
	cout << "二维数组一行大小： " << sizeof(arr[0]) << endl;			// 12
	cout << "二维数组元素大小： " << sizeof(arr[0][0]) << endl;			// 4

	cout << "二维数组行数： " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;				// 2
	cout << "二维数组列数： " << sizeof(arr[0]) / sizeof(arr[0][0]) << endl;		// 3

	//地址
	cout << "二维数组首地址：" << arr << endl;
	cout << "二维数组第一行地址：" << arr[0] << endl;
	cout << "二维数组第二行地址：" << arr[1] << endl;

	cout << "二维数组第一个元素地址：" << &arr[0][0] << endl;
	cout << "二维数组第二个元素地址：" << &arr[0][1] << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结1：二维数组名就是这个数组的首地址
总结2：对二维数组名进行sizeof时，可以获取整个二维数组占用的内存空间大小

5.3.3 二维数组应用案例

考试成绩统计：

案例描述：有三名同学（张三，李四，王五），在一次考试中的成绩分别如下表，请分别输出三名同学的总成绩

	语文	数学	英语
张三	100	100	100
李四	90	50	100
王五	60	70	80

参考答案：

int main() {

	int scores[3][3] =
	{
		{100,100,100},
		{90,50,100},
		{60,70,80},
	};

	string names[3] = { "张三","李四","王五" };

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		int sum = 0;
		for (int j = 0; j < 3; j++)
		{
			sum += scores[i][j];
		}
		cout << names[i] << "同学总成绩为： " << sum << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

6 函数

6.1 概述

**作用：**将一段经常使用的代码封装起来，减少重复代码

一个较大的程序，一般分为若干个程序块，每个模块实现特定的功能。

6.2 函数的定义

函数的定义一般主要有5个步骤：

1、返回值类型

2、函数名

3、参数表列

4、函数体语句

5、return 表达式

语法：

返回值类型 函数名 （参数列表）
{
       函数体语句

       return表达式

}

返回值类型：一个函数可以返回一个值。在函数定义中
函数名：给函数起个名称
参数列表：使用该函数时，传入的数据
函数体语句：花括号内的代码，函数内需要执行的语句
return表达式：和返回值类型挂钩，函数执行完后，返回相应的数据

示例： 定义一个加法函数，实现两个数相加

//函数定义
int add(int num1, int num2)
{
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
}

6.3 函数的调用

功能： 使用定义好的函数

语法： 函数名（参数）

示例：

//函数定义
int add(int num1, int num2) //定义中的num1,num2称为形式参数，简称形参
{
	int sum = num1 + num2;
	return sum;
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 10;
	//调用add函数
	int sum = add(a, b);//调用时的a，b称为实际参数，简称实参
	cout << "sum = " << sum << endl;

	a = 100;
	b = 100;

	sum = add(a, b);
	cout << "sum = " << sum << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：函数定义里小括号内称为形参，函数调用时传入的参数称为实参

6.4 值传递

所谓值传递，就是函数调用时实参将数值传入给形参
值传递时，如果形参发生，并不会影响实参
示例：

void swap(int num1, int num2)
{
	cout << "交换前：" << endl;
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;

	int temp = num1;
	num1 = num2;
	num2 = temp;

	cout << "交换后：" << endl;
	cout << "num1 = " << num1 << endl;
	cout << "num2 = " << num2 << endl;

	//return ; 当函数声明时候，不需要返回值，可以不写return
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	swap(a, b);

	cout << "main中的 a = " << a << endl;
	cout << "main中的 b = " << b << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：值传递时，形参是修饰不了实参的

6.5 函数的常见样式

常见的函数样式有4种

无参无返
有参无返
无参有返
有参有返

#include<iostream>
using namespace std;
 
//函数常见样式
//1、无参无返
void type1()
{
	cout << "this is type1 无参无返 " << endl;
}
 
//2、有参无返 
void type2(int a)
{
	cout << "this is type2 有参无返 a=" << a << endl;
}
 
//3、无参有返 
int type3()
{
	cout << "this is type3 无参有返 " << endl;
	return 1000;
}
 
//4、有参有返
int type4(int b)
{
	cout << "this is type4 有参有返 b=" << b << endl;
	return b;
}
 
int main()
{
	//无参无返函数调用
	type1();
 
	//有参无返函数调用
	type2(100);
 
	//无参有返函数调用
	int num1 = type3();
	cout << "num1=" << num1 << endl;
 
	//有参有返函数调用
	int num2 = type4(200);
	cout << "num2=" << num2 << endl;
 
	system("pause");
	return 0;
}

6.6 函数的声明

作用： 告诉编译器函数名称及如何调用函数。函数的实际主体可以单独定义。

函数的声明可以多次，但是函数的定义只能有一次

示例：

//声明可以多次，定义只能一次
//声明
int max(int a, int b);
int max(int a, int b);
//定义
int max(int a, int b)
{
	return a > b ? a : b;
}

int main() {

	int a = 100;
	int b = 200;

	cout << max(a, b) << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

6.7 函数的分文件编写

作用： 让代码结构更加清晰

函数分文件编写一般有4个步骤

创建后缀名为.h的头文件
创建后缀名为.cpp的源文件
在头文件中写函数的声明
在源文件中写函数的定义

示例：
.h文件代码：

//swap.h文件
#include<iostream>
using namespace std;

//实现两个数字交换的函数声明
void swap(int a, int b);

.cpp文件代码：

//swap.cpp文件
#include "swap.h"

void swap(int a, int b)
{
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
}

主函数代码：

//main函数文件
#include "swap.h"
int main() {

	int a = 100;
	int b = 200;
	swap(a, b);

	system("pause");

	return 0;
}

7 指针

7.1 指针的基本概念

指针的作用： 可以通过指针间接访问内存

内存编号是从0开始记录的，一般用十六进制数字表示
可以利用指针变量保存地址

7.2 指针变量的定义和使用

指针变量定义语法： 数据类型 * 变量名；

示例：

	// 1、定义指针
	int a = 10;
	// 数据类型 * 变量名
	int * p 
	// 让指针记录变量a的地址
	p = &a;
	cout << "a的地址为： " << &a << endl;
	cout << "指针p为： " << p << endl;
	// 2、使用指针
	// 可以通过解引用的方式来找到指针指向的内存
	// 指针前加 * 代表解引用，找到指针指向内存中的数据
	*p = 1000;
	cout << "a=" << a << endl;
	cout << "*p =" << *p << endl;

7.3 指针所占内存空间

在32(X86)位操作系统下，指针是占4个字节空间大小，不管是什么数据类型
在64(X64)位操作系统下，指针是占8个字节空间大小，不管是什么数据类型

示例：

int main() {

	int a = 10;

	int * p;
	p = &a; //指针指向数据a的地址

	cout << *p << endl; //* 解引用
	cout << sizeof(p) << endl;
	cout << sizeof(char *) << endl;
	cout << sizeof(float *) << endl;
	cout << sizeof(double *) << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

7.4 空指针和野指针

7.4.1 空指针

空指针：指针变量指向内存中编号为0的空间
用途： 初始化指针变量
注意： 空指针指向的内存是不可以访问的
示例：

int main()
{

	// 1、指针变量P指向内存地址编号为0的空间
	int* p = NULL;
	// 2、访问空指针报错
	// 0-255之间的内存编号是系统占用的，其他程序无权限访问
	
	//cout << *p << endl; # *p 解引用
	system("pause");
	return 0;
}

7.4.2 野指针

野指针是指针指向未申请使用的内存地址(指向非法的内存空间)，在使用时会报错

int main()
{

	//指针变量p指向内存地址编号为0x1100的空间
	int* p = (int*)0x1100;
	// 访问野指针报错
	//cout << *p << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

总结：空指针和野指针都不是我们申请的空间，因此不要访问。

7.5 const修饰指针

（1）常量指针
常量指针允许修改指针的指向，但不允许修改常量指针指向的值。常量指针因为变量通过const修饰为了常量，不可修改，所以常量指针可以修改指针的指向，不能修改指向的值。

  		int a = 10;
        int b = 20;
        const int* p = &a;
        *p = 30; // 错误，常量指针指向的值不允许修改
         p = &b; // 正确，常量指针允许修改指针的指向

（2）指针常量
指针常量的指向不允许修改，但是可以修改指针的值，因为此处指针变量通过const修饰，代表为常量，便无法修改指向。但是声明的变量不是常量，所以可以修改指针常量指向的值

      	int a = 10;
        int b = 20;
        int* const p = &a;
        *p = 30; // 正确，指针常量指向的值允许修改
         p = &b; //错误，指针常量不可以修改指针的指向

（3）const既修饰变量，又修饰指针
变量与指针都经过const修饰后，都变成了常量，所以无论是指针或者指针指向的值都无法修改。

#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
    int a = 10;
	int b = 20;
 
	// 常量指针
	const int* p = &a;
	//*p = 20; // 报错，指针常量不允许修改指针的值，只允许修改指针的指向
	p = &b;
 
    // 指针常量
	int* const p2 = &a;
	*p2 = 30;
	// p2 = &b; //报错，常量指针不允许修改指针的指向
 
    //const即修饰变量又修饰指针
	const int* const p3 = &a;
	//*p3 = 30; // 报错
	//p3 = &b; // 报错，const即修饰变量又修饰指针，指向的值与指针的指向都不允许修改
 
	system("pause");
	return 0;
}

7.6 指针和数组

作用： 利用指针访问数组中元素

#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
	// 定义数组
	int arr[] = { 1,2 ,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	// 计算数组长度
	int arrLength = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
 
	cout << "数组中元素所占字节：" << sizeof(arr[0]) << endl;
 
	// 定义指针指向数组
	int* p = arr;
	cout << "第一个元素" << arr[0] << endl;
	cout << "指针访问第一个元素" << *p << endl;
	for (int i = 0; i < arrLength; i++)
	{
		cout << *p << endl;
		// 整形为4个字节，自增1代表指针向后移四个字节
		p++;
	}
 
	system("pause");
	return 0;
}

7.7 指针和函数

作用： 利用指针作函数参数，可以修改实参的值

在函数中利用指针做为函数的参数，可以修改实际参数的值，如果是值传递，在函数中修改传入参数的值，不会影响实际传入的参数的值，作用仅为函数内部。（值传递的时候，函数的形参发生改变，并不会影响实参。）
函数使用值传递的方式，在函数运行时会复制一份副本供函数内部使用，当传入的参数占用内存空间过大时，使用值传递会比较浪费内存空间，使用指针作为参数，传递的是内存地址，可以减小内存的占用。

示例：

#include<iostream>
using namespace std;

void swap1(int a, int b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
	// cout << "swap1 a = " << a << "swap1 b = " << b << endl;
}

void swap2(int* p1, int* p2) {
	int temp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = temp;
}

int main()
{
	/*
		指针和函数
		利用指针做为函数的参数，可以修改实际参数的值
	*/

	// 1、值传递
	int a = 10;
	int b = 20;
	swap1(a, b);  // 值传递不会影响实际参数的值
	cout << "值传递后a = " << a << " b = " << b << endl;
	

	// 2、地址传递
	swap2(&a, &b);  // 地址传递，函数内数值发生改变，会影响实际传入的参数
	cout << "地址传递后a = " << a << " b = " << b << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
}

7.8 指针配合数组和函数使用(封装冒泡排序函数)

通过指针作为参数，在函数内部更改数组顺序，实际修改的是作为实参传入的数组的顺序。同时数组的变量名实际就是内存地址，普通变量作为实参传入形参为指针的函数时需要加上 & 【取址符】

案例描述： 封装一个函数，利用冒泡排序，实现对整型数组的升序排序

#include<iostream>
using namespace std;

// 冒泡排序， arr: 要排序的数组， len 排序的数组的长度
void bubbleSort(int* arr, int len);

// 打印数组， arr: 要打印的数组， len：打印的数组的长度
void printArray(int* arr, int len);

int main()
{
	/*
		指针配合数组和函数使用
		通过地址传递的方式，使用冒泡排序将数组中的值升序排序
		然后打印排序后的数组
	*/
	// 1、定义要排序的数组
	int arr[] = { 4, 3, 6, 9, 1, 32, 8, 7, 10, 5 };
	// 2、计算数组的长度
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	// 3、调用冒泡排序进行排序,因为数组的变量名存放的就是内存地址，所以可以直接传递
	bubbleSort(arr, len);
	// 4、调用打印函打印
	printArray(arr, len);

	system("pause");
	return 0;
}

// 冒泡排序， arr: 要排序的数组， len 排序的数组的长度
void bubbleSort(int* arr, int len)   // int* arr 也可以写为 int arr[]
{
	// 总共排序轮数为：元素个数 - 1
	for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	{
		// 内层循环对比，次数 = 元素个数 -当前轮数 - 1
		for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
		{
			// 如果第一个数字，比第二个数字大，交换两个数字
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
		}
	}

	// 也可以如下写法：
	//for (int i = 0; i < len - 1; i++)
	//{
	//	for (int j = i + 1; j < len; j++)
	//	{
	//		if (arr[i] > arr[j])
	//		{
	//			int temp = arr[i];
	//			arr[i] = arr[j];
	//			arr[j] = temp;
	//		}
	//	}
	//}
}

// 打印数组，arr: 要打印的数组，len：打印的数组的长度
void printArray(int* arr, int len)  //  // int* arr 也可以写为 int arr[]
{
	cout << "[";
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << arr[i];
		if (i < len - 1) {
			cout << ",";
		}
	}
	cout << "]" << endl;
}

8 结构体

8.1 结构体基本概念

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

8.2 结构体定义和使用

语法：struct 结构体名 { 结构体成员列表 }；

通过结构体创建变量的方式有三种：

struct 结构体名变量名
struct 结构体名变量名 = { 成员1值，成员2值…}
定义结构体时顺便创建变量

示例：

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
// 定义一个学生的结构体
struct Student
{
	// 结构体成员
	// 姓名
	string name;
	// 年龄
	int age;
	// 得分
	int score;
} stu3; //结构体变量创建方式3 
 
int main()
{
	/*
		结构体
		定义非默认的数据类型，本质上是多种数据类型的集合
		定义是struct不能省略，再声明使用时可以省略
	*/
 
	// 使用方式一
	struct Student stu1;
	stu1.name = "张三";
	stu1.age = 22;
	stu1.score = 90;
	cout << "学生1的姓名：" << stu1.name << " 年龄：" << stu1.age << " 得分：" << stu1.score << endl;
 
	// 使用方式二
	struct Student stu2 = { "李四", 17, 85 };
	cout << "学生2的姓名：" << stu2.name << " 年龄：" << stu2.age << " 得分：" << stu2.score << endl;
 
	// 使用方式三
	stu3.name = "王五";
	stu3.age = 20;
	stu3.score = 100;
	cout << "学生3的姓名：" << stu3.name << " 年龄：" << stu3.age << " 得分：" << stu3.score << endl;
 
	// 创建结构体数组
	struct Student stuArray[3] = 
	{
	 	{"Tom", 16, 67},
		{"Jerry", 26, 96},
		{"John", 24, 120},
	};
	// 给结构体数组中元素赋值
	stuArray[2].name = "小明";
	stuArray[2].age = 32;
	stuArray[2].score = 75;
	// 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;
 
}

总结：
（1）定义结构体时的关键字struct，不可省略；
（2）创建结构体变量时，关键字struct可以省略；
（3）结构体变量利用操作符“.”访问成员。

8.3 结构体数组

作用： 将自定义的结构体放入到数组中方便维护

语法： struct 结构体名数组名[元素个数] = { {} , {} , ... {} }

示例：

//结构体定义
struct student
{
	//成员列表
	string name;  //姓名
	int age;      //年龄
	int score;    //分数
}

int main() {
	
	//结构体数组
	struct student arr[3]=
	{
		{"张三",18,80 },
		{"李四",19,60 },
		{"王五",20,70 }
	};

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		cout << "姓名：" << arr[i].name << " 年龄：" << arr[i].age << " 分数：" << arr[i].score << endl;
	}

	system("pause");

	return 0;
}

8.4 结构体指针

作用： 通过指针访问结构体中的成员

利用操作符 -> 可以通过结构体指针访问结构体属性

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
 
/*
	定义学生结构体
*/
struct student {
	// 姓名
	string name;
	// 年龄
	int age;
	// 得分
	int score;
};
 
int main()
{
	// 声明并初始化学生
	student s = { "张三", 20, 100 };
	//结构体指针的定义与使用
	student* p = &s;
	p->score = 95;  // 指针通过->操作符可以访问成员
	// 打印学生信息
	cout << "学生的姓名：" << p->name;
	cout << "\t学生的年龄：" << p->age;
	cout << "\t学生的得分：" << p->score << endl;
	
	//总结：结构体指针取值，使用 -> 运算符
 
	system("pause");
	return 0;
}

8.5 结构体嵌套结构体

作用： 结构体中的成员可以是另一个结构体

例如： 每个老师辅导一个学员，一个老师的结构体中，记录一个学生的结构体

示例：

#include<iostream>
using namespace std;
 
/*
	定义学生结构体
*/
struct student {
	// 姓名
	string name;
	// 年龄
	int age;
	// 得分
	int score;
};
 
/*定义老师结构体*/
struct teacher
{
	/*编号*/
	string id;
	// 姓名
	string name;
	// 年龄
	int age;
	// 学生
	struct student stu;
};
 
int main()
{
	// 初始化老师的结构体
	teacher t =
	{
		"10000",
		"王五",
		50,
		{"张三", 18, 200}
	};
	// 打印老师结构体中的成员
	cout << "老师的姓名：" << t.name << endl;
	cout << "老师的编号：" << t.id << endl;
	cout << "老师的年龄：" << t.age << endl;
	cout << "老师带的学生的姓名：" << t.stu.name << endl;
	cout << "老师带的学生的年龄：" << t.stu.age << endl;
	cout << "老师带的学生的得分：" << t.stu.score << endl;
 
	system("pause");
	return 0;
}

总结： 在结构体中可以定义另一个结构体作为成员，用来解决实际问题

8.6 结构体做函数参数

作用： 将结构体作为参数向函数中传递

传递方式有两种：

值传递
地址传递

示例：

//学生结构体定义
struct student
{
	//成员列表
	string name;  //姓名
	int age;      //年龄
	int score;    //分数
};

//值传递
void printStudent(student stu )
{
	stu.age = 28;
	cout << "子函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age  << " 分数：" << stu.score << endl;
}

//地址传递
void printStudent2(student *stu)
{
	stu->age = 28;
	cout << "子函数中 姓名：" << stu->name << " 年龄： " << stu->age  << " 分数：" << stu->score << endl;
}

int main() {

	student stu = { "张三",18,100};
	//值传递
	printStudent(stu);
	cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age << " 分数：" << stu.score << endl;

	cout << endl;

	//地址传递
	printStudent2(&stu);
	cout << "主函数中 姓名：" << stu.name << " 年龄： " << stu.age  << " 分数：" << stu.score << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

总结：如果不想修改主函数中的数据，用值传递，反之用地址传递

8.7 结构体中const使用场景

作用： 用const来防止误操作
如果需要保留作为参数传递给函数中修改的值，那就要用地址传递，并且地址传递只占4个字节内存空间，可以减少内存空间的占用；值传递会在函数中复制一分新的副本，若参数占用内存较大，那么会比较损耗性能。如果想利用指针的同时不修改原本的数据，那么可以将形参定义为常量指针即： const struct 类型名 * 变量名

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

// 学生结构体定义
struct student
{
	// 成员变量
	string name;  // 姓名
	int age;      // 年龄
	int score;	  // 分数
};

// const使用场景
void printStudent01(student s)
{
	s.age = 150;
	cout << "姓名：" << s.name << " 年龄：" << s.name << "分数：" << s.score<<endl;
}

// 将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间，而且不会复制新的副本出来
void printStudent02(const student* s)
{
	//s->age = 150 // 操作失败，因为加了const修饰，防止修改原数据；如果不加const，原数据发生改变
	cout << "姓名：" << s->name << " 年龄：" << s->name << "分数：" << s->score << endl;
}

int main() 
{
	student stu01 = { "李四", 17, 85 };
	printStudent01(stu01);
	printStudent02(&stu01);

	system("pause");
	return 0;
}

8.8 结构体案例

8.8.1 案例1

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。

示例：

#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
using namespace std;

// 定义学生结构体
struct Student
{
	    string sName;
		int score;
};

// 定义老师结构体
struct Teacher
{
	string tName;
	struct Student stuArray[5];

};

// 给学生和老师赋值的函数
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len)
{
	string nameSeed = "ABCDEF";

	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		tArray[i].tName = "teacher_";
		tArray[i].tName += nameSeed[i];
		for (int j = 0; j < 5; j++)
		{
			int random_number = rand() % 61 + 40; // 生成40到100之间的随机整数
			tArray[i].stuArray[j].sName = string("student_") + nameSeed[j];
			tArray[i].stuArray[j].score = random_number;
		}
	}
}

// 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].stuArray[j].sName
				<< " 考试分数：" << tArray[i].stuArray[j].score << endl;
		}
		cout << endl;
	}
}

int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL)); // 初始化随机数种子
	//1、创建3名老师的结构体数组
	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;
}

运行效果：
在这里插入图片描述

8.8.2 案例2

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。

通过冒泡排序的算法，将数组中的英雄按照年龄进行升序排序，最终打印排序后的结果。

{"刘备",23,"男"},
{"关羽",22,"男"},
{"张飞",20,"男"},
{"赵云",21,"男"},
{"貂蝉",19,"女"},

示例：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

// 定义英雄结构体
struct Hero
{
	string name;
	int age;
	string sex;
};


// 冒泡排序
void bubleSort(struct Hero arr[], int len)
{
	for ( int i = 0; i < len - 1; i++)
		for (int j = 0; j < len - i - 1; j++)
		{
			// 如果j下标元素年龄 大于 j+1下标元素年龄，交换两个元素
			if (arr[j].age > arr[j+1].age)
			{
				Hero temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}

		}

}


// 打印输出信息
void printInfo(struct Hero arr[], int len)
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "英雄姓名：" << arr[i].name << "年龄："<< arr[i].age<< "\t性别："<< arr[i].sex<<endl;

	}
}

int main()
{
	// 1、创建5名英雄的结构体数组
	Hero hArray[5] = {	{"刘备",23,"男"},
						{"关羽",22,"男"},
						{"张飞",20,"男"},
						{"赵云",21,"男"},
						{"貂蝉",19,"女"},
	};

	///2、冒泡排序
	int len = sizeof(hArray) / sizeof(hArray[0]);
	cout << "排序前打印信息" << endl;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		cout << "英雄姓名：" << hArray[i].name << "年龄：" << hArray[i].age << "\t性别：" << hArray[i].sex << endl;
	}
	bubleSort(hArray, len);

	// 3、打印输出年龄排序后的信息
	cout << "排序后打印信息" << endl;
	printInfo(hArray, len);

	system("pause");
	return 0;
}

运行效果：
在这里插入图片描述