C++类和对象

本文详细介绍了C++中的类与对象概念,包括类的基本结构、成员变量与成员函数、访问限定符等内容。同时深入探讨了如何访问类中的私有成员、对象的实例化过程、构造函数的工作原理及其重载特性、析构函数的作用、拷贝构造函数的重要性及赋值运算符的重载技巧。

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    在介绍类之前先一下引用得到相关知识。

int a=10;

int &ra=a;

上述的代码即为引用。a和ra的地址相同,可以通过修改ra来修改a的值。

特点:

1.引用变量必须进行初始化。

2.一个变量可以有多个引用(还可以加int &b=a)

3.引用一旦引用一个实体,再不能引用其他实体(int c=10; int &ra=c【错】)

函数中用引用时:

引用在底层编译时和指针是相同的,但是引用比指针更为安全。

注意:

引用作为返回值时,不能返回栈空间。返回值的生命周期不会比函数的生命周期长。

一、类的相关介绍

  首先先知道类其实就是结构体的一种延伸,在类中可以定义成员变量和成员函数,通常成员函数是对私有成员变量的具体操作,所以成员函数是类外(类的大括号之外的统称为类外)访问成员变量的一种方式。

  类的访问限定符有三种:public(共有)、private(私有)、protected(保护),通常情况下只用到前两种。

二、如何访问类中的私有成员

     1.设置公有的函数去访问私有的数据。

     2.利用指针来获取成员的地址,返回其具体地址,以供访问和改变。

三、对象

   类是对象的抽象(简单来说类就是模板),对象是类的实例化。

   1. 类的大小:只计算类中成员变量的大小,不包含函数的大小。

   2.通过对象访问成员函数对其成员变量进行操作的时候,是如何得知是哪个对象中的数据的?

    C语言中:struct Student s1:

                     void init(Student  *PThis,char  name,char  gender,int  age);

   其中PThi其实传的就是&s1,即s1的地址。

C++中 :void init(char  name,char  gender,int  age);

只需传后三个成员变量的具体赋值即可,这是因为在反汇编的时候,会将当前对象的地址(&s1)传给ecx寄存器,相当于编译器自动的将s1的地址传过去了。

//在这里讲一下编译器是如何识别类的?

1.识别类的类名

2.识别类中的成员变量

3.识别类中的成员函数,并对成员函数进行修改(即相当于多进行的将当前对象的地址传给了ecx寄存器)。

综上所述,编译器在编译时多传了当前对象的地址,在这里该地址常用this指针来接收。

注意两点:1.this指针并不都是通过ecx传过来的,其他的也可以,视具体情况

                   2.this指针可以为空

三、空类

      在此只讲一下空类的大小,在visual studio中大小为1,不过这要视具体的编译环境而定。

https://wenku.baidu.com/view/acf1e83989eb172dec63b7dc.html

空类要进行实例化,这是会在内存中给每个实例化都开辟一段空间,而类为了区分每个实例化的对象,所以加了一个char字节用来存储实例化对象的地址。

四、构造函数

1.会发生重载

Date (int year)

Date (int year,int month int day)

Date ()

上述是哪个函数在类中可以同时存在,会发生重载,调用时会自动根据形参的个数分配给相应的函数。

在这里需要注意的是缺省参数

Date (int year=2018,int month=4, int day=10){}

则会和Date ()发生函数冲突,因为无参函数和带缺省的函数都会被视为缺省函数,只能有一个。

2.初始化链表

Date (int year,int month ,int day)

{

:_year=year

,_month=month

,_day=day

}

通常一行初始化,直到最后一个变量初始化完成,才算整个链表初始化完成,且里面都是随机值。

初始化链表的初始化顺序,和链表中变量的顺组无关,而是和成员变量在声明的时候的顺序相关。

3.类类型转化

对于单个参数的构造函数,可以对其进行类类型转化。

当然可以通过explict Date(int year),通过explict将类类型转换功能去掉。

构造函数为什么不能为虚函数??????

https://blog.youkuaiyun.com/qq_33774935/article/details/52449524

设置虚函数需要注意以下几个方面:

1)只有类的成员函数才能说明为虚函数。虚函数的目的是为了实现多态,多态和集成有关,所以声明一个非成员函数为虚函数没有任何意义。

2)静态成员函数不能是虚函数。静态成员函数对于每一个类只有一份代码,所有的对象共享这份代码,它不归某个对象所有,所以没有动态绑定的必要性。不能被继承,只属于该类。

3)内联函数不能为虚函数。内联函数在程序编译的时候展开,在函数调用处进行替换。虚函数在运行时进行动态绑定的。

4)构造函数不能为虚函数。构造函数一般是用来初始化对象,因而只有在一个对象生成之后才能发挥多态作用,如果将构造函数声明为虚函数,则表现为对象还没有生成的情况下就使用了多态机制,因而是行不通的。虚函数表在构造函数调用后才建立,因而构造函数不可能成为虚函数。虚函数的调用需要虚函数表指针,而该指针存放在对象的内存空间中;若构造函数声明为虚函数,那么由于对象还未创建,还没有内存空间,更没有虚函数表地址用来调用函数。

5)析构函数可以是虚函数,而且通常声明为虚函数。

 

析构函数可以为虚函数:当需要使用基类指针或引用调用子类时,最好将基类的析构函数声明为虚函数,否则可能存在内存泄露的问题。

例:子类B继承A类,A *p = new B,delete p。。如果A类的析构函数不是虚函数,那么delete p;将会仅仅调用A的析构函数,只释放了B对象的A部分,而派生出新的部分未释放掉,这样造成销毁对象不完全。如果类A的析构函数是虚函数,delete p,将会调用B的析构函数,再调用A的析构函数,释放B对象的所有空间。

补充:B *p = new B,delete p,也是先调用B的析构函数,再调用A的析构函数。

 

是否可以把每个函数都定义为虚函数:由于每个虚函数的对象在内存中都必须维护一个虚函数表,因此在使用虚函数时,尽管带来了方便,却产生了额外的开销。

 

五、析构函数(在程序运行结束后,资源自动销毁)

~Date(); 

1.无参数

2.不能重载

3.一个类中只能有一个析构函数

六、拷贝构造函数(单参)

Date d1;   Date d2(d1);  编译器会自动带一个拷贝构造函数。                                                                                                      拷贝构造函数一定要显示的定义出来吗?

讲个例子,在类中构造顺序表

Seqlist s1;    Seqlist s2(s1);

此时若不显式的将构造函数定义出来,就会出现下述情况:

          

       可以看见上图l2是l1的一份拷贝,所以数组的地址也是相同的,当析构时,会先释放l2,会使array为空,l1再析构时,就会崩溃,因为l1中array的地址中的数组已经不存在了。

六、赋值运算符重载

     函数类型  operator=(函数中要操作的形参),在此需注意形参的个数,编译器会将this指针给出来,所以不用赋值。

返回值的周期若是比函数的周期长,则用返回值的方式,若是没有,则同返回值为引用的方式。

例:++赋值重载

  前置++             Date & operator ++()   {*this+=1;rerturn *this;}

  后置++             Date & operator ++()   {Date tmp=*this; *this+=1;return tmp;}

看上述可知,对于前置++和后置++来看,两者只在返回值上有所不同,而函数的参数未有不同,所以形成不了重载,会发生错误。

根据编译器的处理,在后置++中放一个int形参,来构成重载。

 

宏和内联函数的区别:

https://www.xuebuyuan.com/1669200.html

1. 用户与权限管理模块 角色管理: 学生:查看实验室信息、预约设备、提交耗材申请、参与安全考核 教师:管理课题组预约、审批学生耗材申请、查看本课题组使用记录 管理员:设备全生命周期管理、审核预约、耗材采购与分发、安全检查 用户操作: 登录认证:统一身份认证(对接学号 / 工号系统,模拟实现),支持密码重置 信息管理:学生 / 教师维护个人信息(联系方式、所属院系),管理员管理所有用户 权限控制:不同角色仅可见对应功能(如学生不可删除设备信息) 2. 实验室与设备管理模块 实验室信息管理: 基础信息:实验室编号、名称、位置、容纳人数、开放时间、负责人 功能分:按学科(计算机实验室 / 电子实验室 / 化学实验室)标记,关联可开展实验型 状态展示:实时显示当前使用人数、设备运行状态(正常 / 故障) 设备管理: 设备档案:名称、型号、规格、购置日期、单价、生产厂家、存放位置、责任人 全生命周期管理: 入库登记:管理员录入新设备信息,生成唯一资产编号 维护记录:记录维修、校准、保养信息(时间、内容、执行人) 报废处理:登记报废原因、时间,更新设备状态为 "已报废" 设备查询:支持按名称、型号、状态多条件检索,显示设备当前可用情况 3. 预约与使用模块 预约管理: 预约规则:学生可预约未来 7 天内的设备 / 实验室,单次最长 4 小时(可设置) 预约流程:选择实验室→选择设备→选择时间段→提交申请(需填写实验目的) 审核机制:普通实验自动通过,高危实验(如化学实验)需教师审核 使用记录: 签到 / 签退:到达实验室后扫码签到,离开时签退,系统自动记录实际使用时长 使用登记:填写实验内容、设备运行情况(正常 / 异常),异常情况需详细描述 违规管理:迟到 15 分钟自动取消预约,多次违规限制预约权限 4. 耗材与安全管理模块 耗材管理: 耗材档案:名称、规格、数量、存放位置、
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