C++基础

C++面向对象

一、类和对象

C++ 在 C 语言的基础上增加了面向对象编程，C++ 支持面向对象程序设计。类是 C++ 的核心特性，通常被称为用户定义的类型。类用于指定对象的形式，它包含了数据表示法和用 于处理数据的方法。类中的数据和方法称为类的成员。函数在一个类中被称为类的成员。

打个比方说明一下什么是类，比如有一条小狗，小狗有名字叫旺财，旺财的年龄是 2 岁， 同时旺财会汪汪的叫，也能跑。我们统称狗这个为类，类是我们抽象出来的，因为狗不只有上 面的属性，还有体重，毛发的颜色等等，我们只抽象出几种属性成一个类。具体到哪条狗就叫 对象。

类与对象的思想

面向对象的特点：封装、继承、多态

面向对象编程的特点：

（1）易维护：可读性高，即使改变了需求，由于继承的存在，只需要对局部模块进行修改，维护起来非常方便，维护的成本也比较低。

（2）质量高：可以重用以前项目中已经被测试过的类，使系统满足业务需求从而具有更高的质量

（3）效率高：在软件开发时，根据设计的需求要对现实世界的事物进行抽象，从而产生了类

（4）易扩展：由于继承、封装、多态的特性，可设计出高内聚、低耦合的系统结构，使系统更加灵活、更容易扩展，而且成本也比较低。

 从类中实例化对象分两种方法，一种是从栈中实例化对象，一种是从堆中实例化对象。

 下面以自定义狗类介绍如何自定义类和如何使用对象。

#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class Dog    //创建一个类
{
public:  //访问限定符 public（公有的），此外还有 private（私有的）和 protected（受保护的）。
         //写这个的目的是为了下面我们要调用这些成员,不写访问限定符默认是 private。简单的来说，访 
         //问限定符就是设置一个成员变量和成员函数的访问权限而已
    string name;   //string 是 C++的数据类型，方便好用，使用频率相当高。
    int age;

    void run()
    {
        cout << "小狗的名字是：" <<name<<","<<"年龄是"<<age<<endl;
    }

};


int main(int argc, char const *argv[])
{
    Dog dog1;   //从栈中实例化一个对象

    dog1.name = "旺财";
    dog1.age = 2;
    dog1.run();

    Dog *dog2 = new Dog();  //从堆中实例化一个对象
    
    if (dog2 == NULL)
    {
       return 0;
    }
    
    dog2->name = "富贵";
    dog2->age = 1;
    dog2->run();

    delete dog2;   //删除从堆空间申请的内存
    dog2 = NULL;
    
    return 0;
}

编译完成后执行的结果如下。

二、构造函数与析构函数

什么是构造函数？

构造函数在对象实例化时被系统自动调用，仅且调用一次。构造函数出 现在哪里？前面我们学过类，实际上定义类时，如果没有定义构造函数和析构函数，编译器就 会生成一个构造函数和析构函数，只是这个构造和析构函数什么事情也不做，所以我们不会注 意到一点。

 构造函数的特点如下：

（1） 构造函数必须与类名同名；

（2） 可以重载，（重载？新概念，后面学到什么是重载。）；

（3） 没有返回类型，即使是 void 也不行。

 什么是析构函数？

与构造函数相反，在对象结束其生命周期时系统自动执行析构函数。实 际上定义类时，编译器会生成一个析构函数。

 析构函数的特点如下：

（1） 析构函数的格式为~类名()；

（2） 调用时释放内存（资源）；

（3） ~类名()不能加参数；

  (4） 没有返回值，即使是 void 也不行。

通过简单的例子来说明构造函数和析构函数的使用

#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class Dog
{
public:
   Dog();     //构造函数
   ~Dog();    //析构函数

};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Dog dog;
    cout<<"构造与析构函数示例"<<endl;
    return 0;
}

Dog::Dog()
{
    cout<<"构造函数执行！"<<endl;
}

Dog::~Dog()
{
    cout<<"析构函数执行！"<<endl;
}

编译完成后执行的结果如下。

其实执行的结果也是可以预测的，在对象实例化时会调用构造函数，所以 Dog()先执行， 然后再在 main()函数里继续执行 cout<<"构造与析构函数示例"<<endl;  最后对象生命周期结束时才会执行析构函数。

三、 this 指针

一个类中的不同对象在调用自己的成员函数时，其实它们调用的是同一段函数代码，那么 成员函数如何知道要访问哪个对象的数据成员呢？

就是通过 this 指针。每个对象都拥有一个 this 指针，this 指针记录对象的内存地址。 在 C++中，this 指针是指向类自身数据的指针，简单的来说就是指向当前类的当前实例对象。

 关于类的 this 指针有以下特点：

• （1） this 只能在成员函数中使用，全局函数、静态函数都不能使用 this。实际上，成员函数 默认第一个参数为 T * const this。也就是一个类里面的成员了函数 int func(int p)，func 的原 型在编译器看来应该是 int func(T * const this,int p)。
• （2） this 在成员函数的开始前构造，在成员函数的结束后清除。
• （3） this 指针会因编译器不同而有不同的放置位置。可能是栈，也可能是寄存器，甚至全 局变量。

下面以简单的例子来说明 this 的用法。我们还是以狗类为例，按上面的 this 解释，this 只 能够在成员函数使用，并可以指向自身数据。

#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class Dog
{
public:
    string name;
    void func();
};


int main(int argc, char const *argv[])
{
    Dog dog;
    dog.func();

    return 0;
}

void Dog::func()
{
    this->name = "旺财";
    cout<<"小狗的名字叫:"<<this->name<<endl;
}

程序执行的结果如下。