初学c++类(class)

类的简介

在介绍类之前，我们先来看一组对类的定义

class DATA
{
    int year;
    int month;
    int day;
};

类的关键词是：class
在c++中，我们使用“类”来描述“对象”，对象是指现实世界中的一切事物，那么类就可以看做是对现实事物的抽象。

对于这个类而言，我们使用类定义了一个日期类。而日期就属于现实中的一个对象。

类中的成员变量，year，month，day，则是描述这个对象的具体属性，对于日期这个对象来说，他的属性就是年月日。

类属于一种数据类型，一般来说，类具有两个内容，一种是该类的属性，另一部分就是其具有的方法。
我们可以定义一个“人”类，这个类的具体属性就是，身高，体重，年龄，出生日期等等……而人所具有的睡觉，走路，上课等等……则是其所对应的方法和行为，我们对于可以抽象描述现实中事物的一种类型，就称作为类。

类的定义

class 类名
{
    public:
    //公共的行为或者属性
    private:
    //私有的行为或者属性
};

1.类名需要遵循一般的命名规则。
2.public意为公开的行为或属性，外部可以随意访问与调用。而pravite意为该部分是私有的，只供类内部进行访问与调用，外部无法使用。
3.与struct一样，结尾不可省去分号。

下面举例说明类的用法

class student
{
public:
    void setmess(char *name, int age, char *grade, int num);
    void showmess();
private:
    char _name[20];
    int _age;
    char _grade[30];
    int _num;
};

代码说明：
上述代码定义了一个名为student的类，其中它具有私有属性，name, age, class, num。分别表示学生的姓名，年龄，班级，学号。称为类的成员变量
在方法上，setmess用来设置属性，也就是student的属性，而showmess用来输出student的信息。而方法也称为类的成员函数。

类的实现

以上只是定义了类，并没有将类具体实现出来。类的实现就是将其方法完成的过程。类的实现有两种，一种是在类定义时就完成对其成员函数的定义，另一种则是在类定义的外部进行完成。

1>在类的内部完成成员函数的实现

class student
{
public:
    void setmess(char *name, int age, char *grade, char num)
    {
        strcpy(_name, name);
        _age = age;
        strcpy(_grade, grade);
        _num = num;
    }
    void showmess()
    {
        cout << "name :" << _name << endl;
        cout << "age :" << _age << endl;
        cout << "grade :" << _grade << endl;
        cout << "num :" << _num << endl;
    }
private:
    char _name[20];
    int _age;
    char _grade[30];
    int _num;
};

特别的是，如果在类体中定义的成员函数中不包括循环等控制结构，C++系统会自动将它们作为内置(inline)函数来处理。

2>在类外完成成员函数的实现

class student
{
public:
    void setmess(char *name, int age, char *grade, char num);
    void showmess();
private:
    char _name[20];
    int _age;
    char _grade[30];
    int _num;
};

void student::setmess(char *name, int age, char *grade, char num)
{
    strcpy(_name, name);
    _age = age;
    strcpy(_grade, grade);
    _num = num;
}
void student::showmess()
{
    cout << "name :" << _name << endl;
    cout << "age :" << _age << endl;
    cout << "grade :" << _grade << endl;
    cout << "num :" << _num << endl;
}

在类外完成成员函数的实现需要注意的是，需要使用作用域操作符“::”来对成员函数进行指引到对应的类中。而函数的类型需要在作用域操作符之前声明。

类的使用

在创建完类之后，就可以定义类的对象了，创建一个类的对象，称为对类的实例化。

#include<iostream>
#include"student.h"
using namespace std;

void main()
{
    student stu1;//用定义好的类创建一个名为stu1的对象
    stu1.setmess("Li Ming", 18, "class 2 grade 3", 0302006);//设置sut1的信息
    stu1.showmess();//展示stu1的信息
    student stu2;//用定义好的类创建一个名为stu2的对象
    stu2.setmess("Mei Mei", 17, "class 2 grade 3", 0302013);//设置sut2的信息
    stu2.showmess();//展示stu2的信息
}

上述代码中，创建了两个student的对象stu1和stu2，他们各自拥有不同的属性，但是公用同一个类中的方法。
在将类进行实例化之后，系统就会对该对象实际所需的空间进行分配，此时就可以使用该对象来访问或调用该对象所提供的方法和属性了。

类的构造函数与析构函数

构造函数：在创建对象的时候用来初始化对象的

1. 通常来说，如果在定义类的时候未定义构造函数，那么编译器会自动产生一个默认构造函数，该构造函数的内容为空，但是它一定存在。
2. 如果定义了构造函数，那么在创建对象时，就需要将构造函数所需参数传入进去。
3. 构造函数的名称与类名相同，不需要指定类型。
4. 构造函数可以重载，可以定义多个重载构造函数，根据实际选择需要的构造函数。
5. 如果定义了构造函数，那么系统不会生成默认构造函数，创建对象时需要使用已经定义的构造函数，否则会出错。

class DATA
{
public:
    DATA()
    {
        cout << "这个构造函数不做任何事情" << endl;
    }
    DATA(int year, int month, int day)
    {
        cout << "这个构造函数可以用来给对象添加属性" << endl;
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    void setdata(int year, int month, int day);
    void show();
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

void DATA::setdata(int year, int month, int day)
{
    _year = year;
    _month = month;
    _day = day;
}
void DATA::show()
{
    cout << "year :" << _year << endl;
    cout << "month :" << _month << endl;
    cout << "day :" << _day << endl;
}

在实例化这个类时，有两种方法可以设置对象的属性。
1>使用不带参的构造函数

void main()
{
    DATA data;
    data.setdata(2017,10,28);
    data.show();
}

表示使用不带参数的构造函数，或者有默认参数值的构造函数。
该调用输出结果为

需要注意的一点是，如果定义对象时，对象后面使用了括号
如 DATA data()；，并不是意为使用不带参的构造函数，而是意为声明一个返回值为DATA的函数。

2>使用带参的构造函数

void main()
{
    DATA data(2017, 10, 28);
    data.show();
}

表示调用参数为三个int型的构造函数
该调用输出结果为

析构函数：在对象声明周期结束时，释放对象创建过程中所占用的外部资源。

1. 如果未定义析构函数，那么系统同默认构造函数一样，会自动生成一个默认析构函数。
2. 析构函数无法重载，只会存在一个。

析构函数定义如下：

~DATA(){}

与构造函数一样，都使用类名作为函数名，无类型。但是析构函数名前会多一个~符号。
一般来说，如果对象创建过程中使用new申请了一个空间，那么释放时都在析构函数中使用delete进行释放。
析构函数的调用与构造函数调用的顺序相反。

c++中class与c语言中struct的不同之处

在c语言中，我们通常使用struct来定义一组成员变量，而不能定义一个成员函数。
在c++中，引入了class的概念，它的作用和struct一样，但是他可以定义成员函数。这就使得c++可以面向对象编程。
因为c语言中的struct只是一种特殊的数据类型，它面向的是过程。而class是对实体的一种抽象数据类型，它面向的是对象。

在定义时，如果未声明成员的访问限定符，那么class中默认为private，在struct中默认为public。

在计算class与struct的大小上，两者都相同，使用成员变量中最大变量所占空间字节数进行对齐。

因此，在c语言中，struct的大小为0字节，因为结构体中没有任何数据类型。
但是在c++中，空类与空结构体的大小都为1字节，在c++标准中有这样一段话“no object shall have the same address in memory as any other variable” ，即任何不同的对象不能拥有相同的内存地址，因此，如果空类大小为0字节，对象会存在同一个地址上，导致无法区分各对象。

将空类的大小设置为1字节，即可将各个对象区分开来，以确保各个对象拥有不同的地址。