一、结构体

结构体属于用户自定义的数据类型。

1.1 创建结构体

语法：struct 结构体名 {成员列表};，注意大括号后的分号！

struct Student {
  string name;
  int age;
  int score;
};

Student s1;  // 声明一个Student类型的变量。如果是C需要加上struct关键字
Student s1 = {"Bob", 18, 98}; // 赋值

/* 也可以定义的时候创建变量 */
struct Student {
  string name;
  int age;
  int score;
} s1;

1.2 结构体指针

使用结构体指针时，访问成员可使用 -> 符号。p->name 与 (*p).name 等价。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

struct Node {
    string name;
    int val;
};

int main() {
    Node head = {"abc", 2};
    cout << head.name << endl;

    Node *p = &head;
    cout << (*p).name << endl;
    cout << p->name << endl;  // 与上方等价
    return 0;
}

1.3 结构体构造函数

struct node {
  string name;
  int age;
  double score;
  // 以下是构造函数的几种写法
  // 写法一
  node (string a, int b, double c) {
    name = a;
    age = b;
    score = c;
  }
  // 写法二
  node (string a, int b, double c) : name(a), age(b), score(c) {}
}

二、内存分区

内存大致分为四个区域：

• 代码区：存放函数体的二进制代码（共享+只读）
• 全局区：全局区内的变量在程序编译阶段已经分配好内存空间并初始化。这块内存在程序的整个运行期间都存在。存放全局变量，静态变量以及常量（字符串常量和用const修饰的全局变量）
• 栈区：由系统进行内存的管理。主要存放函数的参数以及局部变量。在函数完成执行，系统自行释放栈区内存，不需要用户管理
• 堆区：由编程人员手动申请，手动释放，若不手动释放，程序结束后由系统回收，生命周期是整个程序运行期间。使用malloc或者new进行堆的申请

不同区域存放的数据，给予不同的生命周期。

程序运行前只有代码区和全局区。运行后有栈区和堆区。栈区中的变量在运行结束之后会被回收，因此不要返回局部变量的地址。在C++中主要利用new在堆区开辟内存。

2.1 new操作符

基本语法：new 数据类型

int *p = new int(10); // new返回一个该数据类型的指针

如果想释放堆区的数据，利用关键字 delete

delete p;

利用new开辟一个长度为10的数组

int *arr = new int[10];
delete[] arr; // 释放堆区数组

2.2 malloc操作符

#include <iostream>
#include <cstdlib>  // malloc定义在这个头文件里
using namespace std;

int main() {

  // 给 int 型指针分配四个字节
  int* ptr = (int*) malloc(sizeof(int));

  // assign the value 5 to allocated memory
  *ptr = 5;

  cout << *ptr;

  return 0;
}

// Output: 5

数组案例：

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

int main() {

  // allocate 5 int memory blocks
  int* ptr = (int*) malloc(5 * sizeof(int));

  // check if memory has been allocated successfully
  if (!ptr) {
    cout << "Memory Allocation Failed";
    exit(1);
  }

  cout << "Initializing values..." << endl << endl;

  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    ptr[i] = i * 2 + 1;
  }
  cout << "Initialized values" << endl;

  // print the values in allocated memories
  for (int i = 0; i < 5; i++) {

    // ptr[i] and *(ptr+i) can be used interchangeably
    cout << *(ptr + i) << endl;
  }

  // deallocate memory
  free(ptr);

  return 0;
}

三、引用

3.1 引用的基本操作

作用：给变量起别名

语法：数据类型 &别名 = 原名

引用必须要初始化，即 int &b; 是错误的。且引用初始化后，就不可以更改了。

引用的本质是一个指针常量（例如是int * const 而不是 const int *）