從C過渡到C++的幾個知識點（結構體、引用、重載運算符）

一、結構體和類（class）

下面一個使用結構體類型的例子

#include <iostream>
using namespace std;
struct Point{      //  聲明Point結構體類型
    double x;    //  成員變量，沒有使用private和public時系統默認為公有類型成員變量
    double y;
};
int main()
{
    Point p;                //  定義的p在c里稱為結構體變量
    p.x = 3.2;                 //  因為x是公有類型可以通過結構體變量直接引用使用
    p.y = 8.9;
    cout << "(" << p.x << "," << p.y << ")" << endl;    // 結構體的使用
    return 0;
}

類是面向對象語言的重要特征，下面是一個使用類的例子

#include <iostream>
using namespace std;
class Point           // 類 
{private:　　　　　　　//私有數據成員不能在類外普通函數中直接引用使用
    double x;        // 私有成員變量
    double y;        // 私有成員變量
public:　　　　　　　　//公有數據成員或成員函數可以在類外普通函數中直接引用使用，結構體中默認所有成員都是公有的。
    setPoint(double m, double n)          // 公有成員函數
     {     x = m; y = n;                  // 私有成員變量x y 在同為成員的函數中出現
     } // 並且此時不需要"."作為成員連接符 因為x y 和函數setPoint  都在Point類“內部”
    printPoint()                                   // 公有成員函數
     {    cout << "(" << x << "," << y << ")" << endl;  }  //  同上
};
//如果類外定義printPoint()，則函數開頭為：void Point::printPoint()
int main()
{
    Point p;  //定義的p在c++里稱為對象
    p.setPoint(3.2, 8.9);
//  因為x是在類里聲明為privete私有類型，在這里x不能像p.x直接引用使用,而是直接供成員函數使用
    p.printPoint();
    return 0;
}//上面類的使用方法同樣適用於c++里的結構體

    c++里擴展了結構體的功能，使結構體也具有類的幾乎所有特點，如可以包含成員函數，構造函數等等。類與結構體的區別在於：在默認狀態下（即在不聲明private和public時），結構的所有成員均是公有的，而類的所有成員是私有的，公有的可以在其它函數中直接調用成員變量。

    在c++里之所以要保留struct,是為了與C兼容，讓c程序可以不加修改地在c++環境下使用。

      因為我們學習的算法可以只使用結構體就可以了，所以可以在參考書中當成類來看，但是類的繼承派生等沒有用在我們目前學習的算法里。 

二、this指針

它是指向本類對象（或體結構體變量）的指針，它的值是當前被調用的成員函數所在的對象的起始地址。*this就是this所指向的結構體變量。return *this //返回當前結構體變量值 

三、引用和指針

int a,c;

int &b=a; //類似指針，與指針不同點如int &b=a;&b=c;則錯，因為只能引用一次。

聲明b是a的引用 ，即b是a的別名。在聲明一個引用類型變量時，必須同時使之初始化即聲明它代表哪個變量。在聲明變量 b 是變量 a 的引用后，在它們所在函數執行期間，該引用類型變量 b 始終與變量a相聯系，不能再做為其它變量的引用。常用在函數形參中，常在形參前面加const表示在該函數體內不能修改。

 

四、運算符重載實際上是函數的重載

C++中預定義的運算符（如>>,+,<,）的操作對象只能是基本數據類型(如：int,float)，實際上，對於很多用戶自定義類型(如：結構體)要進行類似的運算操作時需要重載(=和&有時可不重載)。

運算符重載的格式如下：

函數類型 operator 運算符名稱（形參表列）{對運算符的重載處理}

賦值等運算符必須定義為類（或結構體，本文提到的類與結構體等同，對象與結構體變量等同）的成員函數（即放在類里），<<和>>不能定義為類的成員函數（即需放在類外）。 

對“<<”和“>>”重載的函數形式如下：

 //cin和cout分別是istream和ostream類的對象
istream & operator >> (istream &,自定義類 &) 
ostream & operator << (ostream &,自定義類 &)

 下面例子重載+、>>和<<運算符

#include<iostream>
using namespace std;
struct Complex
{
 double real,imag;
 Complex(double r=0,double i=0)  {   real=r;   imag=i;  }
 Complex operator + (Complex &c2);//聲明運算符的"+"函數 
  void display();
};
Complex Complex::operator+(Complex &c2)   //在結構體外定義結構體的成員函數用::
{
 Complex c;
 c.real=real+c2.real;
 c.imag=imag+c2.imag;
 return c;
}

void Complex::display()
{ cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;}

istream & operator >>(istream & input,Complex &c)  //重載>>運算符用於輸入數據，因結構體里變量是公有成員，不用聲明為友元函數，可直接引用成員
{input>>c.real>>c.imag; return input;}

ostream & operator <<(ostream & output,Complex &c) //重載<<運算符用於輸出數據 
{output<<"("<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i)"; return output;}

int main()
{
 Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
 c3=c1+c2;
 cout<<"c1=";
 c1.display();
 cout<<"c2=";
 c2.display();
 cout<<c3;   //和 c3.display();等價
  return 0;
}