结构体为什么可以包含指向其自身类型的指针

在刷链表相关的算法题时,看到了关于链表的结构体定义,如下

cpp 复制代码
// 单链表
struct ListNode {
    int val;  // 节点上存储的元素
    ListNode *next;  // 指向下一个节点的指针
    ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}  // 节点的构造函数
};

这时候我有个不理解的地方,为什么ListNode 结构体在定义过程中还能ListNode *next;

此时系统能知道ListNode的含义么?

在C++中,能够在定义过程中引用自己类型的指针是通过"不完全类型"这一特性实现的。

为了理解这一点,我们可以先了解几个关键概念。

不完全类型(Incomplete Type)

定义:已经声明 但是尚未定义 的类型。不完全类型不能用于定义变量或者类的成员 ,但是用不完全类型定义指针或者引用是合法的。(来自C++ Primer P274)

不完全类型是一种声明但尚未定义其所有细节的类型。例如,当我们声明 一个结构体或类,但还没有定义其所有成员时,这个类型就是不完全类型。C++允许在这种情况下进行指针声明。

自引用结构体

在C++中,结构体或类可以包含指向其自身类型的指针。这是通过不完全类型 实现的。

在定义结构体时,编译器知道有一个即将完成定义的类型,因此允许指向该类型的指针声明。这就是我们能在定义过程中使用指向自身类型的指针的原因。

尽管ListNode *next;中ListNode的定义还未完成,编译器已经知道ListNode这个名称标识了一个即将定义的类型,因此允许使用ListNode*这种指向自身类型的指针。这个机制是链表等数据结构能够自引用的基础。

相关推荐
小小工匠1 天前
Redis - 事务机制:能实现 ACID 属性吗
数据结构·redis·性能优化·并发·持久化
玖玥拾1 天前
C/C++ 数据结构(七)栈、容器适配器
c语言·数据结构·c++··容器适配器
Qres8211 天前
算法复键——树状数组
数据结构·算法
牛油果子哥q1 天前
并查集(DSU)超精讲,路径压缩、按秩合并、万能模板、连通性判定、最小生成树与刷题实战全解
数据结构·c++·最小生成树·并查集
凌波粒1 天前
LeetCode--491.递增子序列(回溯算法)
数据结构·算法·leetcode
疯狂成瘾者1 天前
Java 集合 LinkedList 详解:链表结构、常用方法和队列使用
java·开发语言·链表
WL学习笔记1 天前
单项不带头不循环链表
数据结构·链表
小糯米6011 天前
JS 数组
数据结构·算法·排序算法
小欣加油1 天前
leetcode3612 用特殊操作处理字符串I
数据结构·c++·算法·leetcode·职场和发展
拳里剑气1 天前
C++算法:链表
c++·算法·链表