C++ 类和对象-优快云博客

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一.类的定义

class 为定义类的关键字，如Stack为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后⾯分号不能省略。类体中内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量; 类中的函数称为类的⽅法或者成员函数。

为了区分成员变量，⼀般习惯上成员变量会加⼀个特殊标识，如成员变量前⾯或者后⾯加_

C++中struct也可以定义类，C++兼容C中struct的⽤法，同时struct升级成了类，明显的变化是

struct中可以定义函数，⼀般情况下我们还是推荐⽤class定义类。

定义在类⾯的成员函数默认为inline函数。

// C++升级struct升级成了类
// 1、类⾥⾯可以定义函数
// 2、struct名称就可以代表类型

// 兼容C的struct用法
typedef struct ListNodeC
{
	int val;
	struct ListNodeC* next;
}LTNodeC;

// C++
struct ListNodeCPP
{
	int val;
	ListNodeCPP* next;
};

一.访问限定符

C++⼀种实现封装的⽅式，⽤类将对象的属性与⽅法结合在⼀块，让对象更加完善，通过访问权限

选择性的将其接⼝提供给外部的⽤⼾使⽤。

public修饰的成员在类外可以直接被访问；protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问。

访问权限作⽤域从该访问限定符出现的位置开始直到下⼀个访问限定符出现时为⽌，如果后⾯没有

访问限定符，作⽤域就到 }即类结束。

class定义成员没有被访问限定符修饰时默认为private，struct默认为public。

⼀般成员变量都会被限制为private/protected，需要给别⼈使⽤的成员函数会放为public。

类域

类定义了⼀个新的作⽤域，类的所有成员都在类的作⽤域中，在类体外定义成员时，需要使⽤ :: 作⽤域操作符指明成员属于哪个类域。

#include<iostream>
using namespace std;

class Stack
{
public:

    void Init(int n = 4);

private:
	// 成员变量
	int* array;
	size_t capacity;
	size_t top;
};
// 声明和定义分离，需要指定类域
void Stack::Init(int n)
{
	array = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
	if (nullptr == array)
	{
		perror("malloc申请空间失败");
		return;
	}
	capacity = n;
	top = 0;
}
int main()
{
	Stack st;
	st.Init();
	return 0;
}

二.实例化

⽤类类型在物理内存中 创建对象 的过程，称为类实例化出对象。

类是对象进⾏⼀种抽象描述，是⼀个模型⼀样的东西，限定了类有哪些成员变量，这些成员变量只是声明，没有分配空间，⽤类实例化出对象时，才会分配空间。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		this->_year = year;
		this->_month = month;
		this->_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << this->_year << "/" << this->_month << "/" << _day << endl;
	}

private:
	// 这里只是声明，没有开空间
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	// Date类实例化出对象d1和d2
	Date d1;
	Date d2;
	d1.Init(2024, 1, 1);
	d1.Print();
	d2.Init(2024, 1, 2);
	d2.Print();
	return 0;
}

对象大小

内存对齐规则

第⼀个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。

注意：对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数与该成员⼤⼩的较⼩值。（VS中默认的对⻬数为8）

结构体总⼤⼩为：最⼤对⻬数（所有变量类型最⼤者与默认对⻬参数取最⼩）的整数倍。

如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对⻬到⾃⼰的最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩

就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体的对⻬数）的整数倍。

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	void Print()
	{
		cout << _ch << endl;
	}
private:
	char _ch;
	int _i;
};

class B
{
public:
	void Print()
	{
		//...
	}
};
class C
{};
int main()
{
	A a;
	B b;
	C c;
	cout << sizeof(a) << endl;
	cout << sizeof(b) << endl;
	cout << sizeof(c) << endl;
	return 0;
}

在vs2022 Debug x64的环境下大小分别为 8 1 1。（当类没有成员变量时，大小为1字节）

三.this指针

编译器编译后，类的成员函数默认都会在 形参第⼀个位置 ，增加⼀个当前 类类型的指针 ，叫做 this

指针。 this指针存在内存的栈上

Date类中有 Init 与 Print 两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当d1调⽤Init和 Print函数时，该函数是如何知道应该访问的是d1对象还是d2对象呢？那么这⾥就要看到C++给了⼀个隐含的this指针解决这⾥的问题。

⽐如Date类的Init的真实原型为， void Init(Date* const this, int year, int month, int day)。

类的成员函数中访问成员变量，本质都是通过this指针访问的，如Init函数中给_year赋值， this-

>_year = year;

C++ 规定不能在实参和形参的位置显⽰的写this指针(编译时编译器会处理)，但是可以在函数体内显

⽰使⽤this指针。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	//本质为
	// void Init(Date* const this, int year, int month, int day)
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		// 编译报错：error C2106: “=”: 左操作数必须为左值
		//this = nullptr;
		
		//this->_year = year;
		_year = year;
		this->_month = month;
		this->_day = day;
	}
	void Print()
	{
	    cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	// Date类实例化出对象d1和d2
	Date d1;
	Date d2;
	// d1.Init(&d1, 2024, 1, 2);
	d1.Init(2024, 1, 2);
	d1.Print();

	d2.Init(2024, 1, 1);
	d2.Print();
	return 0;
}