[C++】类和对象（预习篇）

最新推荐文章于 2025-05-29 23:36:29 发布

永恒，怎么可能

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文章标签：开发语言 c++

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/aa884561001/article/details/135772917

版权

前言

前面浅浅喝了一小口汤，我们现在就再认识一下c++在编写程序时一些和c语言不同的地方，c++是升级版，包含c的同时又做了什么比较好的优化呢？

类和对象

我们之前写结构体的时候，比如说写栈http://t.csdnimg.cn/JveMq ，是不是像这样啊

一个头文件包括每个函数的声明还有栈结构体的创建，一个.c文件放我们函数的定义，一个.c文件用来测试我们的程序，要哪个功能就调用哪个函数。

因为c++是包含c的，所以我们继续这样写也问题不大，我们看看c++是怎么写的

C语言中 struct ListNode是结构体类型，C++是把结构体升级成了类，也就是说，结构体是类的一部分，类除了是结构体，还可以在结构体中放我们的函数。

这样写就是类的写法了，就是把我们的结构体，还有我们的函数都包含在一块，实现的时候直接在类里面就实现了。类是将函数包含在结构体当中去实现，在c++中，类的函数称为成员函数，类的结构体变量称为成员变量。

c++中，类的结构一般写为class，struct也可以写，只是不怎么这样写。class将成员称为属性，函数称为方法。

除了直接将成员函数和成员变量放在类里面，c++也支持类外编写成员函数，这里的话需要加上我们的域作用限定符

class限定符

c语言中，数据的访问控制自由，不受限制。c++中，类的访问分为三种：公开，保护和私有。公开是指可以在类外访问类属性，保护和私有则是在类里面访问。

此时public里面就是可以在main函数里面去访问到的方法，private就是私有控制形式，就访问不到，程序会提示错误。

这里变量加_是为了更好的编写我们的程序，如果是year=year，我们的成员变量是year，我们的方法参数也是year，是不是就会引发不必要的错误啊。

加_以后就会保证程序的正常运行，防止名字相同导致错误。

公开还是私有取决于我们希不希望别人修改我们的变量。

实例化

实例化的意思就是我们的类对象在运行时有没有开辟空间。比如说，我们手里有一份建房图纸，我们准备用它来建我们的房子，但是我们还没建，就不是实例化，我们开始建了，用了这块地，就是实例化。实例化就是用我们的图纸（类）建造一栋栋房子（空间）。

上面这个类占我们多大的内存呢？int是4个字节，我们有三个，那就是12.我们的方法占不占我们的内存空间呢？我们运行一下看看什么样子。

12，也就是说我们的方法是不占内存空间的，实际运行中主要是看我们的成员变量。在实例化中，对象大小遵循内存对齐原则，实际大小取决于成员变量。

我们再看一下下面这个

我们上面那个代码是成员变量占内存空间，成员函数不占。那现在这两个类在内存中会开辟空间吗？它两都没有成员变量，一个有成员函数，一个什么都没有，它们运行起来是多少呢

咦，怎么是1啊，在我们程序中，一个成员函数是不占我们的空间的，因为它是属于我们的公共区域，存在在代码节中。什么是公共区域呢，比如说，我们住在小区里面的一栋房子里，然后这个小区有配套游泳池，篮球场。那这些区域是不是公共的啊，实际我们购买的只是我们的房子，篮球场我们有使用权，但没有拥有权，对吧。占空间的是房子（变量），不是篮球场（函数）。

为什么成员变量在对象中，成员函数不在对象中呢？
每个对象成员变量是不一样的，需要独立存储
每个对象调用成员函数是一样的，放到共享公共区域(代码段）

当我们的函数没有变量时，我们的函数存放在代码节中，本身是不占空间的，没有变量，就会在内存中占1个字节，表示我们的对象实例化出来了。

大小是1，这1byte不存储有效数据。实际作用只是占位，标识对象被实例化定义出来了。

this

我们d1调用了类的初始化功能，但它是怎么知道我们的d1是d1，d2是d2呢，这里面是怎么辨别我们传的这个参数指向的对象呢？

C++中通过引入this指针解决该问题。
即：C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有“成员变量”的操作，都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

this指针其实是编译器自己识别我们接收对象的工具，不能修改也不需要我们去加，如果加了会编译不过。也就是说this具有常属性，上面的就是Date* const。

this指针本质上是“成员函数”的形参，当对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针。
this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参，存储在栈中。一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递

只能在函数内部使用，我们可以打印this运行时的地址。

再来看一下下面这个情况

这几种情况下，我们的程序是正常运行呢还是编译报错或者说运行崩溃啊？

我们刚刚说编译器会this确认我们的对象，那它遇到空指针会怎么处理呢

我们先试一下第一个情况

可以看到，我们的ptr是空指针，程序在尝试写入的时候发现无法写入，所以报错了，因为我们的指针是空的啊，所以是放不了值的，这属于是典型的跨权限访问了。

再看一下下面两个。

两种情况，我们的编译器都正常通过了，为什么呢？我们的指针是空指针，但是func函数里面只是打印我们this接收到的东西，也就是空指针，然后输出一下func（），并没有尝试修改我们的对象，空指针是无法被修改的，所以这里不会报错。

第一种ptr传过去嘛，然后是空，编译器就直接打印了，这是没有问题的，第二个*ptr为什么也没事呢，按理说我们对空指针解引用的话，是会报错或者崩溃的吧。原来，我们的编译器很聪明，它识别到了我们的对象是空指针，所以没有解引用，而是直接打印出来了，属于是一个意识到了，然后对我们的错误进行调整，才没有报错。日常编码中还是要避免这么书写。

也就是说，空指针是没有写入修改的访问权限的，我们记住这一点就可以了。

封装

接着说一下封装，封装的话有点像我们平时使用的电脑，里面有cpu，芯片，电池，电路，主板等等高精度的零件，然后用我们的机箱包装起来，开机的时候只需要按一下开机键，电脑就会自动开机了。如果没有封装，我们要启动的话是不是要一个个去操作让它运行起来啊？

所以说，封装的本质是为了更好的管理我们的程序，把我们的细节，一些小的功能藏起来，让整个程序更加方便管理。

封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
在C++语言中实现封装，可以通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合，通过访问权限来隐藏对象内部实现细节，控制哪些方法可以在类外部直接被使用。
这个大家先了解一下即可，在后续学习过程中我们还会不断加深对封装等特性的理解。