C++基础（四）

0x13 引用

引用变量时一个别名，是某个已存在的变量的另个名字，一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量

引用与指针的区别

不存在空引用，引用必须连接到一块合法的内存

一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象，指针可以在任何时候指向到另一个对象

引用必须在创建时被初始化，指针能够在任何时间被初始化

创建引用

变量名称是变量附属在内存位置中的标签，可以把引用当成是变量附属在内存位置中的第二个标签，可以通过变量名称或引用来访问变量的内容
int i = 17;

int& r = i;

& 读作引用。因此，第一个声明可以读作 "r 是一个初始化为 i 的整型引用"，第二个声明可以读作 "s 是一个初始化为 d 的 double 型引用"。下面的实例使用了 int 和 double 引用：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	// 声明简单的变量
	int    i;
	double d;

	// 声明引用变量
	int& r = i;
	double& s = d;

	i = 5;
	cout << "Value of i : " << i << endl;
	cout << "Value of i reference : " << r << endl;

	d = 11.7;
	cout << "Value of d : " << d << endl;
	cout << "Value of d reference : " << s << endl;

	return 0;
}

0x14 基本输入输出

C++ 的 I/O 发生在流中，流是字节序列。如果字节流是从设备（如键盘、磁盘驱动器、网络连接等）流向内存，这叫做输入操作。如果字节流是从内存流向设备（如显示屏、打印机、磁盘驱动器、网络连接等），这叫做输出操作。

I/O库头文件

头文件	函数和描述
	该文件定义了 cin、cout、cerr 和 clog 对象，分别对应于标准输入流、标准输出流、非缓冲标准错误流和缓冲标准错误流。
	该文件通过所谓的参数化的流操纵器（比如 setw 和 setprecision），来声明对执行标准化 I/O 有用的服务。
	该文件为用户控制的文件处理声明服务。我们将在文件和流的相关章节讨论它的细节。

标准输出流cout

预定义的对象 cout 是 iostream 类的一个实例。cout 对象"连接"到标准输出设备，通常是显示屏。cout 是与流插入运算符 << 结合使用的，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	char str[] = "Hello C++";
	cout << "Value of str is : " << str << endl;
}

C++ 编译器根据要输出变量的数据类型，选择合适的流插入运算符来显示值。<< 运算符被重载来输出内置类型（整型、浮点型、double 型、字符串和指针）的数据项。

流插入运算符 << 在一个语句中可以多次使用，如上面实例中所示，endl 用于在行末添加一个换行符。

标准输入流cin

预定义的对象 cin 是 iostream 类的一个实例。cin 对象附属到标准输入设备，通常是键盘。cin 是与流提取运算符 >> 结合使用
    
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main( )
{
    char name[50];
    cout << "请输入您的名称： ";
    cin >> name;
    cout << "您的名称是： " << name << endl;   
} 

当需要输入多个参数时候，可以使用cin >> name >> age;
相当于 
cin >> name;
cin >> age;

标准错误流err

预定义的对象 cerr 是 iostream 类的一个实例。cerr 对象附属到标准错误设备，通常也是显示屏，但是 cerr 对象是非缓冲的，且每个流插入到 cerr 都会立即输出
cerr 也是与流插入运算符 << 结合使用的
    
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	char str[] = "Unable to read....";
	cerr << "Error message : " << str << endl;
}

标准日志流clog

预定义的对象 clog 是 ostream 类的一个实例。clog 对象附属到标准错误设备，通常也是显示屏，但是 clog 对象是缓冲的。这意味着每个流插入到 clog 都会先存储在缓冲区中，直到缓冲填满或者缓冲区刷新时才会输出。

clog 也是与流插入运算符 << 结合使用的

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	char str[] = "Unable to read....";
	clog << "Error message : " << str << endl;
}

无法区分 cout、cerr 和 clog 的差异，但在编写和执行大型程序时，它们之间的差异就变得非常明显。所以良好的编程实践告诉我们，使用 cerr 流来显示错误消息，而其他的日志消息则使用 clog 流来输出

0x15 数据结构

数组允许定义可存储相同类型数据项的变量，但是结构是 C++ 中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储不同类型的数据项。

结构用于表示一条记录,假设您想要跟踪图书馆中书本的动态，您可能需要跟踪每本书的下列属性：
Title,Author,Subject,Book ID

定义结构

为了定义结构，必须使用struct语句，定义了一个包含多个成员的新的数据类型，格式如下：

struct [structure tag]
{
   member definition;
   member definition;
   ...
   member definition;
} [one or more structure variables];  

structure tag是可选的，每个member definition都是标准的变量定义，比如int i;或者float j;或者其他有效的定义。在结构的末尾最后一个分号之前，可以指定一个或多个结构变量，这是可选的！

如book的结构格式：
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
}book; 

访问结构成员

为了访问结构成员，可以使用成员访问运算符.  成员访问运算符是结构变量名称和我们要访问的结构成员之间的一个句号，可以使用struct关键字来进行定义结构类型的变量
    
    
#include <iostream>
#include <cstring>
 
using namespace std;
 
struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};
 
int main( )
{
   struct Books Book1;        // 声明 Book1，类型为 Book
   struct Books Book2;        // 声明 Book2，类型为 Book
 
   // Book1 详述  用.来调用相关属性
   strcpy( Book1.title, "Learn C++ Programming");
   strcpy( Book1.author, "Chand Miyan"); 
   strcpy( Book1.subject, "C++ Programming");
   Book1.book_id = 6495407;

   // Book2 详述
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Yakit Singha");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   // 输出 Book1 信息
   cout << "Book 1 title : " << Book1.title <<endl;
   cout << "Book 1 author : " << Book1.author <<endl;
   cout << "Book 1 subject : " << Book1.subject <<endl;
   cout << "Book 1 id : " << Book1.book_id <<endl;

   // 输出 Book2 信息
   cout << "Book 2 title : " << Book2.title <<endl;
   cout << "Book 2 author : " << Book2.author <<endl;
   cout << "Book 2 subject : " << Book2.subject <<endl;
   cout << "Book 2 id : " << Book2.book_id <<endl;

   return 0;
}

结构作为函数参数

将结构作为函数参数，传参方式同其他类型的变量或指针类似

#include <iostream>
#include <cstring>
 
using namespace std;
void printBook( struct Books book );

struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};
 
int main( )
{
   struct Books Book1;        // 声明 Book1，类型为 Book
   struct Books Book2;        // 声明 Book2，类型为 Book
 
   // Book1 详述
   strcpy( Book1.title, "Learn C++ Programming");
   strcpy( Book1.author, "Chand Miyan"); 
   strcpy( Book1.subject, "C++ Programming");
   Book1.book_id = 6495407;

   // Book2 详述
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Yakit Singha");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   // 输出 Book1 信息
   printBook( Book1 );

   // 输出 Book2 信息
   printBook( Book2 );

   return 0;
}
void printBook( struct Books book )
{
   cout << "Book title : " << book.title <<endl;
   cout << "Book author : " << book.author <<endl;
   cout << "Book subject : " << book.subject <<endl;
   cout << "Book id : " << book.book_id <<endl;
}

指向结构的指针

能够定义指向结构的指针，方式与定义指向其他类型变量的指针相似

struct Books *struct_pointer;

可以在上述定义的指针变量中存储结构变量的地址。为了查找结构变量的地址，请把 & 运算符放在结构名称的前面，如下所示：
struct_pointer = &Book1;

为了使用指向该结构的指针访问结构的成员，必须使用 -> 运算符，如下所示：
struct_pointer->title;

#include <iostream>
#include <cstring>
 
using namespace std;
void printBook( struct Books *book );

struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
};
 
int main( )
{
   struct Books Book1;        // 声明 Book1，类型为 Book
   struct Books Book2;        // 声明 Book2，类型为 Book */
 
   // Book1 详述
   strcpy( Book1.title, "Learn C++ Programming");
   strcpy( Book1.author, "Chand Miyan"); 
   strcpy( Book1.subject, "C++ Programming");
   Book1.book_id = 6495407;

   // Book2 详述
   strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
   strcpy( Book2.author, "Yakit Singha");
   strcpy( Book2.subject, "Telecom");
   Book2.book_id = 6495700;
 
   // 通过传 Book1 的地址来输出 Book1 信息
   printBook( &Book1 );

   // 通过传 Book2 的地址来输出 Book2 信息
   printBook( &Book2 );

   return 0;
}
// 该函数以结构指针作为参数
void printBook( struct Books *book )
{
   cout << "Book title : " << book->title <<endl;
   cout << "Book author : " << book->author <<endl;
   cout << "Book subject : " << book->subject <<endl;
   cout << "Book id : " << book->book_id <<endl;
} 

typedef

直接为类型创建一个别名

typedef struct
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
}Books;

直接使用 Books 来定义 Books 类型的变量，而不需要使用 struct 关键字。下面是实例：
Books Book1, Book2;

使用 typedef 关键字来定义非结构类型，如下所示：
typedef long int *pint32;
 
pint32 x, y, z;