C++指向结构体变量的指针

一个结构体变量的指针就是该变量所占据的内存段的起始地址。可以设一个指针变量，用来指向一个结构体变量，此时该指针变量的值是结构体变量的起始地址。指针变量也可以用来指向结构体数组中的元素。

通过指向结构体变量的指针引用结构体变量中的成员

下面通过一个简单例子来说明指向结构体变量的指针变量的应用。

【例7.3】指向结构体变量的指针的应用。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main( )
{
   struct Student//声明结构体类型student
   {
      int num;
      string name;
      char sex;
      float score;
   };
   Student stu;//定义Student类型的变量stu
   Student *p=&stu;//定义p为指向Student类型数据的指针变量并指向stu
   stu.num=10301;//对stu中的成员赋值
   stu.name="Wang Fun";//对string变量可以直接赋值
   stu.sex='f';
   stu.score=89.5;
   cout<<stu. num<<" "<<stu.name<<" "<<stu.sex<<" "<<
   stu.score<<endl;
   cout<<p -> num<<" "<<(*p).name<<" "<<(*p).sex<<" "<<(*p).score<<endl;
   return 0;
}

程序运行结果如下：

两个cout语句输出的结果是相同的。

为了使用方便和使之直观，C++提供了指向结构体变量的运算符->，例如p->num表示指针p当前指向的结构体变量中的成员num。

    p->num 和(*p).num等价。

同样

    p->name等价于(*p).name。

也就是说，以下3种形式等价：

• 结构体变量.成员名。如stu.num。
• (*p).成员名。如(*p).num。
• p->成员名。如p->num。

“->”称为指向运算符。

请分析以下几种运算：

• p->n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值。
• p->n++ 得到p指向的结构体变量中的成员n的值，用完该值后使它加1。
• ++p->n 得到p指向的结构体变量中的成员n的值，并使之加1，然后再使用它。

用结构体变量和指向结构体变量的指针构成链表

链表是一种常见的重要的数据结构。图7.8表示最简单的一种链表（单向链表）的结构。 

图7.8

链表有一个“头指针”变量，图中以head表示，它存放一个地址。该地址指向一个元素。链表中的每一个元素称为“结点”，每个结点都应包括两个部分：

• 一是用户需要用的实际数据，
• 二是下一个结点的地址。

可以看到链表中各元素在内存中的存储单元可以是不连续的。要找某一元素，可以先找到上一个元素，根据它提供的下一元素地址找到下一个元素。

可以看到，这种链表的数据结构，必须利用结构体变量和指针才能实现。

可以声明一个结构体类型，包含两种成员，一种是用户需要用的实际数据，另一种是用来存放下一结点地址的指针变量。

例如，可以设计这样一个结构体类型：

struct Student
{
   int num;
   float score;
   Student *next;  //next指向Student结构体变量
};

其中成员num和score是用户需要用到的数据，相当于图7.8结点中的A, B, C, D。next是指针类型的成员，它指向Student类型数据（就是next所在的结构体类型）。用这种方法就可以建立链表。见图7.9。 

图7.9

图中每一个结点都属于Student类型，在它的成员next中存放下一个结点的地址，程序设计者不必知道各结点的具体地址，只要保证能将下一个结点的地址放到前一结点的成员next中即可。

下面通过一个例子来说明如何建立和输出一个简单链表。

【例7.4】建立一个如图7.9所示的简单链表，它由3个学生数据的结点组成。输出各结点中的数据。

#define NULL 0
#include <iostream>
using namespace std;
struct Student
{
   long num;
   float score;
   struct Student *next;
};
int main( )
{
   Student a,b,c,*head,*p;
   a. num=31001;
   a.score=89.5; //对结点a的num和score成员赋值
   b. num=31003;
   b.score=90; //对结点b的num和score成员赋值
   c. num=31007;
   c.score=85; //对结点c的num和score成员赋值
   head=&a; //将结点a的起始地址赋给头指针head
   a.next=&b; //将结点b的起始地址赋给a结点的next成员
   b.next=&c; //将结点c的起始地址赋给b结点的next成员
   c.next=NULL; //结点的next成员不存放其他结点地址
   p=head; //使p指针指向a结点
   do
   {
      cout<<p->num<<" "<<p->score<<endl; //输出p指向的结点的数据
      p=p->next; //使p指向下一个结点
   } while (p!=NULL); //输出完c结点后p的值为NULL
   return 0;
}

本例是比较简单的，所有结点（结构体变量）都是在程序中定义的，不是临时开辟的，也不能用完后释放，这种链表称为静态链表。对各结点既可以通过上一个结点的next指针去访问，也可以直接通过结构体变量名a, b, c去访问。

动态链表则是指各结点是可以随时插入和删除的，这些结点并没有变量名，只能先找到上一个结点，才能根据它提供的下一结点的地址找到下一个结点。只有提供第一个结点的地址，即头指针head，才能访问整个链表。如同一条铁链一样，一环扣一环，中间是不能断开的。

建立动态链表，要用到后面介绍的动态分配内存的运算符new和动态撤销内存的运算符delete。