C/C++ 基础专栏：C/C++ 基础专栏
前言
在编程世界中，理解和掌握数据结构是至关重要的。数据结构不仅帮助我们组织和存储数据，而且还能提高代码的效率和性能。在C和C++中，结构体（struct）是一种基本的、重要的数据结构，它允许我们将不同类型的数据组合在一起。
在这篇博客中，我们将深入探讨C和C++中的结构体。我们将从结构体的基本定义开始，然后讨论如何初始化结构体，如何创建结构体的实例，以及如何使用typedef定义结构体。我们还将比较不同的结构体定义方式，并讨论它们的含义和用途。
此外，我们还将介绍如何访问和修改结构体的成员，如何在结构体中定义函数（在C++中），以及如何使用指针和动态内存分配来操作结构体。
无论你是初学者，还是有一定经验的程序员，我都相信这篇博客都能帮助你更好地理解和使用结构体。让我们开始吧！
1. 定义方式总结
在C++中，结构体（struct）的定义主要有多种形式，，你还可以在定义结构体时直接初始化它的成员，或者在定义后创建结构体的实例。以下是一些例子：
- 定义并初始化结构体：
struct Polygon { Point points[4] = {}; // 初始化为默认值 Point normal = {0, 0, 0}; Point orientation = {0, 0, 0}; float edgeline_width = 0.0f; };
- 定义结构体并创建实例：
struct { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; } polygon1, polygon2; // 创建了两个Polygon实例，polygon1和polygon2
- 使用typedef定义结构体：
typedef struct { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; } Polygon;
在这种情况下，Polygon是类型的名称，你可以用它来声明对象，就像你在第一种写法中所做的那样。
- 在C++11及以后的版本中，你还可以使用列表初始化（也称为花括号初始化）来初始化结构体的成员：
struct Polygon { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; }; Polygon polygon = {{0, 0, 0, 0}, {0, 0, 0}, {0, 0, 0}, 0.0f};
在这个例子中，我们使用一个初始化列表来设置polygon的成员的值。
1.1 不同写法的对比一
在C++中，这两种写法有着不同的含义，该结构体包含一个Point数组（包含4个元素）、两个Point对象（normal和orientation）以及一个float类型的edgeline_width。
第一种写法：
struct Polygon { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; };
第二种写法：
struct { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; } Polygon;
在这两种情况下，你都可以创建一个Polygon类型的对象，如下所示：
Polygon polygon;
第一种写法定义了一个名为Polygon的结构体类型。这个类型包含了四个Point类型的数组points，两个Point类型的变量normal和orientation，以及一个float类型的变量edgeline_width。这个定义并没有分配任何内存，它只是定义了一个类型。你可以使用这个类型来声明变量，如Polygon p;，这时候才会为变量p分配内存。
第二种写法定义了一个匿名结构体，并立即声明了一个该匿名结构体类型的变量Polygon。这个变量Polygon的类型是匿名的，你不能再声明其他同类型的变量（除非你复制这个匿名结构体的定义）。这个声明会为变量Polygon分配内存。
所以，第一种形式只是声明了类型，而第二种形式声明了一个变量并为它分配了内存。
1.2 不同写法的对比二
这两种写法的区别在于typedef的使用。
在C和C++中，typedef是一个关键字，用于为类型定义一个新的名字。这可以使代码更清晰，更易于理解。
struct { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; } Polygon;
这段代码定义了一个匿名结构体，并声明了一个这种类型的变量Polygon。你不能使用Polygon作为类型来声明其他变量，因为Polygon是一个变量名，而不是类型名。
typedef struct { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; } Polygon;
这段代码使用typedef定义了一个新的类型名Polygon，这个类型是一个结构体。你可以使用Polygon作为类型来声明其他变量，例如Polygon p;。
所以，主要的区别在于typedef的使用。使用typedef可以为类型定义一个新的名字，使得代码更清晰，更易于理解。
2. 结构体的成员访问和函数
在C和C++中，你可以使用点（.）运算符来访问结构体的成员。例如，如果你有一个Polygon类型的变量p，你可以使用p.points来访问points成员，使用p.normal来访问normal成员，等等。
Polygon p; p.points[0] = {0, 0, 0}; // 设置points数组的第一个元素 p.normal = {0, 0, 0}; // 设置normal成员 p.orientation = {0, 0, 0}; // 设置orientation成员 p.edgeline_width = 0.0f; // 设置edgeline_width成员
在C++中，你还可以在结构体中定义函数。这些函数可以访问和修改结构体的成员。例如，你可以定义一个函数来计算多边形的面积，或者定义一个函数来旋转多边形。以下是一个例子：
struct Polygon { Point points[4]; Point normal; Point orientation; float edgeline_width; float calculateArea() { // 计算并返回多边形的面积 } void rotate(float angle) { // 旋转多边形 } };
在这个例子中，calculateArea和rotate是Polygon结构体的成员函数。你可以像访问成员变量一样来调用它们：
Polygon p; float area = p.calculateArea(); // 调用calculateArea函数 p.rotate(90.0f); // 调用rotate函数
请注意，这是C++的特性，在C语言中，结构体不能包含函数。
3. 结构体和指针
在C和C++中，你可以使用指针来操作结构体。这在你需要动态创建结构体，或者在函数中修改结构体时非常有用。
首先，你可以创建一个指向结构体的指针，然后使用箭头（->）运算符来访问结构体的成员。例如：
Polygon* p = new Polygon; // 在C++中，使用new来动态创建结构体 p->points[0] = {0, 0, 0}; // 使用箭头运算符来访问结构体的成员 p->normal = {0, 0, 0}; p->orientation = {0, 0, 0}; p->edgeline_width = 0.0f;
在这个例子中，p是一个指向Polygon类型的指针。你可以使用p->points来访问points成员，使用p->normal来访问normal成员，等等。
在C语言中，你可以使用malloc函数来动态创建结构体：
Polygon* p = (Polygon*)malloc(sizeof(Polygon)); // 在C中，使用malloc来动态创建结构体
请注意，当你使用new或malloc创建结构体时，你需要使用delete（在C++中）或free（在C中）来释放内存。
另外，你也可以使用指针来在函数中修改结构体。例如，你可以创建一个函数，它接受一个指向Polygon的指针，然后修改这个Polygon：
void rotatePolygon(Polygon* p, float angle) { // 旋转多边形 }
在这个例子中，rotatePolygon函数接受一个指向Polygon的指针p，然后旋转这个Polygon。
4. C语言和C++中的差异
在C++中，当你定义一个结构体（或类）时，你已经创建了一个新的类型，你可以直接使用这个类型的名字来声明变量，而不需要使用struct关键字。这是C++和C语言的一个主要区别。
在C语言中，你需要使用struct关键字来声明结构体变量，或者使用typedef来创建一个新的类型别名。然后，你可以使用这个别名来声明变量，而不需要使用struct关键字。
例如，以下的C++代码是有效的：
struct MyStruct { int x; }; MyStruct s; // 在C++中，你可以直接使用MyStruct来声明变量
在C语言中，你需要这样做：
struct MyStruct { int x; }; struct MyStruct s; // 在C语言中，你需要使用struct MyStruct来声明变量 typedef struct MyStruct MyStruct; // 或者，你可以使用typedef来创建一个新的类型别名 MyStruct s; // 然后，你可以使用MyStruct来声明变量
所以，对于你的问题，你可以直接使用ImmutableConfigData和MutableConfigData来声明变量，而不需要使用struct关键字或者typedef。
结语
在我们的探索过程中，我们已经深入了解了C/C++的强大功能和广泛应用。然而，学习这些技术只是开始。真正的力量来自于你如何将它们融入到你的日常工作中，以提高效率和生产力。
心理学告诉我们，学习是一个持续且积极参与的过程。所以，我鼓励你不仅要阅读和理解这些命令，还要动手实践它们。尝试创建自己的命令，逐步掌握Shell编程，使其成为你日常工作的一部分。
同时，请记住分享是学习过程中非常重要的一环。如果你发现本博客对你有帮助，请不吝点赞并留下评论。
此外，我也欢迎你收藏本博客，并随时回来查阅。因为复习和反复实践也是巩固知识、提高技能的关键。
最后，请记住：每个人都可以通过持续学习和实践成为C/C++ 编程专家。我期待看到你在这个旅途中取得更大进步！
