C++之——类和对象初步

1.类的引入：

     c语言结构体中只能定义变量，在c++中，结构体不仅可以定义变量，还可以定义函数。

已c++的方式完成以前用c语言写的栈，会大有不同。

typedef int DateType;
struct stack
{
  void Init(int capacity)
  { 
    _array = (DateType*)malloc(sizeof(DateType)*capacity);
    if(array == NULL)
    {
      perror("malloc fail");
      return;
    }
    _capacity = capacity;
    _size = 0;
  }
  void Push(DataType& data)
  {
    _array[_size] = data;
    ++_size;
  } 
  DateType Top()
  {
    return _array[_size - 1];
  }  
  void Destroy()
  {
   if (_array)
   {
   free(_array);
   _array = nullptr;
   _capacity = 0;
   _size = 0;
   }
  }
  DateType* _array;
  int _size;
  int _capacity;
}

但其实在c++里面，上面代码中的struct更常用class来代替。

2.类的定义：

--->定义方式如下：

class className
{
 //类体：由成员变量和成员函数组成
};

注意：

class 为 定义类的 关键字， ClassName 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 。

--->类的两种定义方式：

   （1） 声明和定义全部放到类体里面：

//人的信息
class person
{
 public:
   void information()
   {
     cout<<_name<<"_"<<_sex<<"_"<<_age<<endl;
   }
 public:
   char* _name;
   char* _sex;
   int _age;
};

     （2）声明放在.h函数里面，成员函数定义放在.cpp文件里面，注意：成员函数名前需要加类名。

//.h文件
class person
{
  public:
    void information();

  public:
   char* _name;
   char* _sex;
   itn _age;
}

//.cpp文件
void person::informatiion()
{
   cout<<_name<<"_"<<_sex<<"_"<<_age<<endl;
}

3.类的访问限定符和封装：

（1）访问限定符：

      C++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户使用。

     访问限定符有public(公有)，protected(保护)，private(私有)。

【访问限定符说明】

1. public 修饰的成员在类外可以直接被访问

2. protected 和 private 修饰的成员在类外不能直接被访问 ( 此处 protected 和 private 是类似的 )

3. 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

4. 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。

5. class 的默认访问权限为 private ， struct 为 public( 因为 struct 要兼容 C)

注意：访问限定符只在编译时有用，当数据映射到内存后，没有任何访问限定符上的区别。

（2）封装：

面向对象的三大特征：封装，继承，多态。

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，封装本质上是一种管理，让用户更加方便的使用类。

4.类的作用域：

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

class Person
{
public:
 void information();
private:
 char _name[20];
 char _gender[3];
 int  _age;
};
// 这里需要指定information是属于Person这个类域
void Person::informatiion()
{
 cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;

5.类的实例化：

用类创建对象的过程，称为类的实例化：

1. 类是对对象进行描述的 ，是一个 模型 一样的东西，限定了类有哪些成员，定义出一个类 并没

有分配实际的内存空间 来存储它；比如：入学时填写的学生信息表，表格就可以看成是一个

类，来描述具体学生信息。

2.  一个类可以实例化出多个对象， 实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量。

6.类对象模型：

（1）如何计算类对象的大小：

class A
{
public:
void PrintA()
{
   cout<<_a<<endl;
}
private:
char _a;
}；

结论：一个类的大小，实际就是该类中 ” 成员变量 ” 之和，当然要注意内存对齐

注意空类的大小，空类比较特殊，编译器给了空类 一个字节 来唯一标识这个类的对象 。

（2）复习结构体内存对齐规则：

       

1. 第一个成员在与结构体偏移量为 0 的地址处。

2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。

注意：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。

VS 中默认的对齐数为 8

3. 结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍。

4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

7.this指针：

this指针的引出：

class Date
{
  public:
     void Init(int year, int month, int day)
     {
       _year = year;
       _month = month;
       _day = day;
     }
  private:
      int _year;
      int —month;
      int _day;
}
int main()
{
 Date d1,d2;
 d1.Init(2022,1,11);
 d2.Init(2022, 1, 12);
}

有这样的一个问题，类的函数是放在公共区域，那么d1和d2调用Init是怎么区分的呢?

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指针的特性：

1. this 指针的类型：类类型 * const ，即成员函数中，不能给 this 指针赋值。

2. 只能在 “ 成员函数 ” 的内部使用

3. 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 。

4. this 指针是 “ 成员函数 ” 第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过 ecx 寄存器自动传递，不需要用户传递。

this指针是否可以为空：

（1）可以为空的情况：

当调用的成员函数内部不通过this指针访问对象中的成员变量或者成员函数的时候，即使传递一个空的this指针，程序也可以正常运行：

class A 
{
  public:
    void print()
    {
      cout<<"print()"<<endl;
    }
  private;
    int _a;
};
int main()
{
  A* p = nullptr;
  p->print();
  return 0;
}

此时，print函数没有访问成员对象，p为nullptr的时候，调用print函数也可以正常运行。

  （2）不能为空的情况：

若成员函数需要通过this指针去访问对象的成员变量或者调用其他成员函数，this指针为空就会导致程序崩溃。

class A
{
 public:
    void print()
    {
      cout<<_a<<endl;
    }
 private:
   int _a;
}
int main()
{
  A* p = nullptr;
  p->print();
 return 0;
}

上述两种情况中p都作为实参传递给this指针。