C++类和对象（上）——认识类与对象
C++的类和对象是C++学习的重中之重，这里的小细节极多，知识点杂糅而又复杂。文章分为上中下三篇，学完了这些，我们才可以说真正入门了C++。
目录
一、面向过程和面向对象初步认识
二、类的引入
三、类的定义
四、访问限定符和封装
1.访问限定符
2.封装
五、类的作用域
六、类的实例化
七、类对象模型
八、this指针
一、面向过程和面向对象初步认识
面向对象和面向过程是两种不同的编程思想，面向对象强调对变量的操作，而面向过程强调做事情的步骤。
比如：把大象装进冰箱
面向过程（注重清晰的步骤）：创建一个大象 -> 创建一个冰箱 -> 打开冰箱门 -> 把大象放进去 -> 关上冰箱门
面向对象（注重对变量的改变）：创建一个大象变量 -> 创建一个冰箱变量 -> 将冰箱的门打开 -> 将大象移动到冰箱中 -> 将冰箱的门关上
二、类的引入
我们都学过C语言中的结构体，结构体使C语言有能力描述复杂的类型。
比如描述一个学生，一个学生包含： 名字+年龄+性别+学号。
//C语言
#include
typedef struct student
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[10];//性别
int number;//学号
}STD;
void print(STD* p)
{
printf("%s\n", p->name);
printf("%d\n", p->age);
printf("%s\n", p->sex);
printf("%d\n", p->number);
} 在C语言中结构体只能储存这些基本信息，也就是数据本身。如果我们想要对这些数据进行处理，就需要外部的代码，尤其是函数。
换句话说，C语言中只储存而不提供数据处理的实现，需要我们再去调用函数才能进行操作。
但在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。相当于数据本身和它需要的处理方式也储存到了结构体中，相当于结构体的加强版，struct plus。
这种结构体在C++中引入了一个新的关键字：class（类）
三、类的定义
class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体也叫类体，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.声明和定义全部放在类体中，需注意：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。
#include
using namespace std;
class student
{
public:
void print()
{
printf("%s\n", _name);
printf("%d\n", _age);
printf("%s\n", _sex);
printf("%d\n", _number);
}
private:
char _name[20];//名字
int _age;//年龄
char _sex[10];//性别
int _number;//学号
}; 2.类声明放在.h文件中，成员函数定义放在.cpp文件中，注意：成员函数名前需要加类名。
C++.h
#include
using namespace std;
class student
{
public:
void print();//只存放声明
private:
char _name[20];//名字
int _age;//年龄
char _sex[10];//性别
int _number;//学号
}; test.cpp
#include"C++.h"
void student::print()//student::加在函数名前
{
printf("%s\n", _name);
printf("%d\n", _age);
printf("%s\n", _sex);
printf("%d\n", _number);
}一般情况下，更期望采用第二种方式。
成员变量命名规则的建议：细心的你会发现每一个内部变量的前面都加上了_，这个是C++的一个潜规则，就好像main函数也确实可以用void main()，但是业界几乎没有这样用的。有些代码风格喜欢在前面加_，也有些喜欢在后面加_，还有喜欢前后都加的，看自己喜好。
四、访问限定符和封装
1.访问限定符
你可能也注意到了，在class定义中有两个关键字，private（私有）和public（公有）。这个代表了类中每个成员可访问的权限。
下面是三个关键字的特点，我们一般只用private和public：
- public修饰的成员在类外可以直接被访问
- 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)
- 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
- 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。
- class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)
#include
using namespace std;
class student
{
public://向下遇到关键字前，所有的成员变量都是公有的
void print()
{
printf("%s\n", _name);
printf("%d\n", _age);
printf("%s\n", _sex);
printf("%d\n", _number);
}
private://向下遇到关键字前，所有的成员变量都是私有的
char _name[20];//名字
int _age;//年龄
char _sex[10];//性别
int _number;//学号
};
//注意，对于类，如果我们不加public和private两个关键字，那么所有的成员都是私有的
//注意，对于结构体，如果我们不加public和private两个关键字，那么所有的成员都是公有的 2.封装
C++是一门既保留了面向过程的C语言编程，也增加了面向对象的新语法，C++有作为面向对象的语言的三大特性：封装、继承、多态。
在类和对象阶段，主要是研究类的封装特性，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，让用户更方便使用类。
比如说，我们有一台电脑，你想打开它，你只需要按开机键就可以了。电脑内部硬件与操作系统所作的所有事情你都不需要管，也就是说理论上，你是可以通过自己操作硬件与软件来启动一台电脑的，但是一般人也不会啊，要是自己硬搞很容易就把电脑弄坏了。所以，电脑就就设计了开机键，你只需要通过按键的方式就可以启动电脑，安全而高效。
五、类的作用域
类定义了一个新的作用域，也叫类域。类的所有成员都在类域中。在类体外定义成员时，需要使用::（比如：A::）作用域操作符指明成员属于哪个类域。
#include
using namespace std;
class student
{
public:
void print();//这里放置成员函数的声明
private:
char _name[20];//名字
int _age;//年龄
char _sex[10];//性别
int _number;//学号
};
//想在外部定义成员函数就需要在函数名的前面加上类域::
void student::print()
{
printf("%s\n", _name);
printf("%d\n", _age);
printf("%s\n", _sex);
printf("%d\n", _number);
} 六、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。
（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）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。
#include
using namespace std;
class student
{
public://向下遇到关键字前，所有的成员变量都是公有的
void print()
{
printf("%s\n", _name);
printf("%d\n", _age);
printf("%s\n", _sex);
printf("%d\n", _number);
}
private://向下遇到关键字前，所有的成员变量都是私有的
char _name[20];//名字
int _age;//年龄
char _sex[10];//性别
int _number;//学号
}; //这里就类似于声明，只是告诉我们在创建变量时需要多少空间，这些空间里都如何存数据
int main()
{
student a;//只有创建了student类型的a变量才会在内存中开辟空间
return 0;
} 七、类对象模型
创建变量的本质就是在内存中申请空间，既然申请空间那这个空间一定有大小，可以用sizeof计算
class A
{
public:
void PrintA()
{
cout<<_a<C++类的变量中只有内部成员变量占据空间，成员变量的储存按照结构体内存对齐的方式储存。成员函数储存在专门的代码段内，代码段和操作系统中的栈区堆区一样也是一个专门的区域。注意这个代码只储存一份，而且只有在定义一个类的变量后才能使用这个函数。
结构体内存对齐规则：
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
- 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。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中默认的值为8
- 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
- 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。
八、this指针
class Date
{
public:
void Init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <对于上述类，有这样的一个问题：
Date类中有 Init 与 Print 两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当d1调用 Init 函数时，该函数是如何知道应该设置d1对象，而不是设置d2对象呢？
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
- this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。
- this指针相当于函数的形式参数，储存于栈区中，只能在“成员函数”的内部使用。
- 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。
- 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。
这篇文章旨在让大家能初步认识类这个东西到底是什么，后面还会讲解默认函数的六大天王。