＜C++初阶＞类与对象(上)

目录

1.面向过程和面向对象初步认识

2.类的引入

3.类的定义

4.类的访问限定符及封装

4.1访问限定符

4.2封装

5.类的作用域

6.类的实例化

7.计算类对象的大小

8.类成员函数的this指针

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1.面向过程和面向对象初步认识

C语言时面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。

C++是基于面向对象的，关注的是对象将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。

2.类的引入

C语言中，结构体只能定义变量，在C++中结构体不仅能定义变量，也可以定义函数。

#include 
#include 
using namespace std;

struct Student
{
	void Init(const char* name, const char* gender, int age)
	{
		strcpy(_name, name);
		strcpy(_gender, gender);
		_age = age;
	}

	void Print()
	{
		cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
	}

	char _name[20];
	char _gender[3];
	int _age;
};

int main()
{
	Student s;
	s.Init("mashiiro", "女", 18);

	return 0;
}

上述结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替

3.类的定义

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

class为定义类的关键字，className为类的名字，{}为类的主体，注意类结束后的分号。

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，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。

//人
class Person
{
public:
	//显示基本信息
	void showInfo()
	{
		cout << _name << " " << _sex << " " << _age << endl;
	}
public:
	char* _name;
	char* _sex;
	int _age;	
};

2.声明放在.h当中，类的定义放在.cpp文件中。

声明:

//人
class Person
{
public:
	//显示基本信息
	void showInfo();
public:
	char* _name;
	char* _sex;
	int _age;	
};

定义:

#include "person.h"


//显示基本信息，实现输出名字、性别、年龄
void Person::showInfo()
{
	cout << _name << " " << _sex << " " << _age << endl;
}

一般情况下更倾向于使用第二种方式。

4.类的访问限定符及封装

4.1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地将其接口提供给外部地用户使用。

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。
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，作用域就到类结束。
5. class默认的访问权限为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。

4.2封装

面对对象的三大特性：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。

封装本质上是一种严格的管理：将类数据和方法封装到类里面，不想给别人看的protected/private封装起来，开放一些public的成员函数对成员合理的访问。

5.类的作用域

类定义了新的作用域，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作用域。

class Person
{
public:
	void PrintPersonInfo();
public:
	char* _name;
	char* _sex;
	int _age;	
};

//指定PrintPersonInfo()是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
    cout << _name << " " << _sex << " " << _age << endl; 
}

6.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。

7.计算类对象的大小

类的大小，实际就是该类中成员变量之和，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。

//该类中既有成员变量又有成员函数
//只计算成员变量的大小，按照内存对齐的规则，该类的大小为8
class A1
{
public:
    void f1(){}
private:
    int _a;
    char _ch;
};

//该类中只有成员函数
//没有成员变量，与空类类似，编译器分配一个字节占位唯一表示这个类
class A2
{
public:
    void f2(){}
};

//空类
//空类占一个字节的大小来唯一表示这个类
class A3
{};

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. 其它成员变量要对齐到对齐数的整数倍的地址处。                                                                    注意：对齐数 = 编译器默认的对齐数域该成员大小的较小值（vs的默认对齐数为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数取更小的那个)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(含嵌套结构的对齐数)的整数倍。

8.类成员函数的this指针

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下由编译器ecx寄存器自动传递，不需要用户传递。

this存在于哪里：

一般是存在于栈中，有些编译器如果使用寄存器优化，那么就在寄存器中。