C++进阶指南 - 类&对象（上）

 

目录

  类的引入

  类的定义

  类的访问限定符及封装

  类的作用域

  类对象模型

  类的实例化

  this指针

类的引入

C语言中，结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。

struct Student
{
	 char _name[20];
	 char _gender[3];
	 int _age;
	 void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
	 {
		 strcpy(_name, name);
		 strcpy(_gender, gender);
		 _age = age;
	 }
	 
	 void PrintStudentInfo()
	 {
		 cout<<_name<<" "<<_gender<<" "<<_age<

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类的定义

class className
{
	 // 类体：由成员函数和成员变量组成
 
}; // 一定要注意后面的分号

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。
类中的元素称为类的成员：类中的数据称为类的属性或者成员变量; 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. 声明和定义全部放在类体中，需要注意：成员函数如果在类中定义，编译器可能会将其当成内联函数处
   理。
   

2. 声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中

一般情况下，更期望采用第二种方式。

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类的访问限定符及封装

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. 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

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【面试题】

问题：C++中struct和class的区别是什么？

解答：C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体去使用。另外C++中struct还可以用来定义类。
和class是定义类是一样的，区别是struct的成员默认访问方式是public，class是的成员默认访问方式是private。

封装

【面试题】 面向对象的三大特性：封装、继承、多态。

在类和对象阶段，我们只研究类的封装特性，那什么是封装呢？

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：我们如何管理兵马俑呢？比如如果什么都不管，兵马俑就被随意破坏了。那么我们
首先建了一座房子把兵马俑给封装起来。但是我们目的全封装起来，不让别人看。所以我们开放了售票通
道，可以买票突破封装在合理的监管机制下进去参观。类也是一样，我们使用类数据和方法都封装到一下。
不想给别人看到的，我们使用protected/private把成员封装起来。开放一些共有的成员函数对成员合理的访
问。所以封装本质是一种管理。

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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中。在类体外定义成员，需要使用 :: 作用域解析符
指明成员属于哪个类域。

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

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类对象模型

如何计算类对象的大小

每个对象中都有独立的成员变量，不同的对象调用成员函数，调用的是同一个

class A
{
public:
 void PrintA()
 {
 cout<<_a<

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类对象的存储方式

只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

结论1：计算机类或类对象大小，只看成员变量，考虑内存对齐，C++内存对齐规则跟C结构体一致

结论2：一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然也要进行内存对齐，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。

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类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

1. 类只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
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
3. 做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什
   么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占
   用物理空间

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this指针

this指针的引出

我们先来定义一个日期类Date

class Date
{
public:
    void Init(int year, int mouth, int day)
    {
        this->_year = year;
        this->_mouth = mouth;
        this->_day = day;
    }
    
    void Print()
    {
        cout << _year << " " << _mouth << " " << _day << endl;
        cout << this->_year << " " << this->_mouth << " " << this->_day << endl;
    }
    
private:
    int _year;
    int _mouth;
    int __day;
};

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。

1. 调用成员函数时，不能显示传实参this
2. 定义成员函数时，也不能显示声明形参this
3. 在成员函数内部，我们可以显示使用this

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this指针的特性

1. this指针的类型：类类型* const
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是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
   

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1. this 存在哪里？ — 一般情况下是存在栈（形参）
2. this 指针可以为空吗？ — 可以为空，当我们在调用函数的时候，如果函数内部并不需要使用到this,也就是不需要通过this指向当前对象并对其进行操作时才可以为空