C++中class的分类

对于C++中的类而言,最经典的一种分类方法是根据类中数据成员的是否带指针来区分。可分为两种:一种是类中数据成员不带指针,另一种是带着指针的。 如下所示:

  • 不带指针 Class without pointer member(s)
class Complex {
private:
	double re, im;
};
  • 带指针 Class with pointer member(s) (一个指针在32位平台上占用4字节,64位上占用8个字节)
class String {
private:
	char* m_data;
};

一个类可以实例化出很多对象,每个对象都会拥有各自的数据成员(分配了内存),但是类中的成员函数却是共用的,只有1份。
每个类都有两种实例化方式,分别是栈中和堆中。如下所示:

	String s1("hello");// 在栈中实例化
	String s2();
	String ps = new String;// 堆中实例化

其中,对象s1,s1的大小就是m_data指针的大小,m_data负责存放字符串 hello 的地址,hello 并不存在于对象s1中,而是在内存中另外开辟的位置。

int main() {
	Complex c1;
	String s1("hello");
	String* s2 = new String;
	cout << "c1 的size = " << sizeof(c1) << endl;
	cout << "s1 的size = " << sizeof(s1) << endl;
	cout << "s2 的size = " << sizeof(s2) << endl;
	system("pause");
	return 0;
}
/* c1 的size = 16
   s1 的size = 4
   s2 的size = 4
*/

主要参考:
1 面向对象高级开发 侯捷老师

### C++ 类的定义与用法 C++ 中的 `class` 是一种用户自定义的数据类型,它封装了数据成员(属性)和函数成员(方法),从而实现了面向对象编程的核心理念——抽象、继承、多态以及封装。 #### 定义类 以下是定义一个简单类的方式: ```cpp class MyClass { private: int privateData; // 私有数据成员,默认不可访问 public: void setPrivateData(int value); // 设置私有数据的方法声明 int getPrivateData() const; // 获取私有数据的方法声明 }; ``` 上述代码展示了如何创建一个具有公有接口 (`setPrivateData`, `getPrivateData`) 和私有实现细节 (`privateData`) 的类[^1]。这种设计模式有助于隐藏内部状态并提供受控访问机制。 #### 成员函数的实现 可以在类外部显式地定义其成员函数: ```cpp void MyClass::setPrivateData(int value) { this->privateData = value; } int MyClass::getPrivateData() const { return this->privateData; } ``` 这里需要注意的是,在类外定义成员函数时需加上作用域解析运算符(`::`)来指定该函数属于哪个特定类别实例化之后才能调用这些操作[^2]。 #### 继承与派生 C++ 支持单重继承结构,允许子类扩展父类的功能或者修改行为而无需重复编写相同逻辑代码片段。例如下面的例子演示了一个基底分类别名 BaseClass 被另一个衍生出来的 SubClass 所继承的情况: ```cpp class BaseClass { protected: int baseValue; public: virtual ~BaseClass() {} // Virtual destructor ensures proper cleanup. }; class DerivedClass : public BaseClass{ public: using BaseClass::baseValue; // Inherit protected member as public. explicit DerivedClass(): BaseClass(), baseValue(0){} void displayBaseValue(){ cout << "Derived Class Value:" << baseValue<< endl; } }; ``` 在这个例子中还涉及到了虚析构函数的概念,这是为了确保当删除指向动态分配的对象指针时能够正确释放资源。 #### Final 关键字的应用 从 C++11 开始支持关键字 'final' ,它可以应用于两个方面:防止进一步派生于某个具体类;阻止覆盖已存在的虚拟功能。比如我们可以这样写: ```cpp class NoDerive final {}; // Cannot derive from this class anymore. struct BaseWithFinalMethod { virtual void doSomething() final {} // This method cannot be overridden by derived classes. }; ``` 另外值得注意的是自从 c++14 版本以后新增加了一种模板元程序设计工具叫做 std::is_final<> 来检测给定类型的最终性特征是否成立。 #### 模板类简介 模板使得我们能构建通用组件而不必关心实际参数的具体形式是什么样的。它们可以适用于几乎所有的内置数值型别还有使用者自行定制好的复杂实体类型等等。如下所示即为最基础版本的最大值比较器模版定义方式之一: ```cpp template<typename T> T max(T a,T b){ return (a>b)?a:b ; } ``` 此段落描述了如果采用其他高级脚本解释型语言的话,则很难达到像上面那样简洁明快又不失灵活性的效果,因为那些语言往往缺乏编译期强类型检查特性或者是泛型支持不够完善等问题存在其中。 ---
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