C++从零开始的打怪升级之路(day3)

这是关于一个普通双非本科大一学生的C++的学习记录贴

在此前，我学了一点点C语言还有简单的数据结构，如果有小伙伴想和我一起学习的，可以私信我交流分享学习资料

那么开启正题

今天初步认识了类和对象，对c++的理解更深了一点点，下面展开分析

１.面向过程和面向对象初步认识

C语言是面向过程的语言,关注的是过程，C++是面向是面向对象的语言,关注的是对象,准确来说C++因为兼容C语言也可以面向过程

那么，什么是面向过程，什么是面向对象，以我初步理解，可以这样类比，比如老师和学生的作业布置，完成，批改．

在面向过程当中，我们更关注布置了什么作业，如何接受作业，如何完成，如何提交，老师如何批该反馈

在面向对象当中，我们关注对象，以及对象之间的交互，这里有三个对象，老师，作业，同学，我们需要关注它们是如何交互完成的，就像学生不用去关心老师是怎么批改作业，它只需要做好和作业，老师的交互就好了，相较于C语言，c++可以完成更复杂的任务，相应的，它的语法学习也更难一些

２.类的定义

C语言中结构体只能定义变量，而c++中，结构体不仅可以定义变量，还可以定义函数

struct student
{
	void Init(int age, int sudid)
	{
		_age = age;
		_sudid = sudid;
	}
	

	void Show()
	{
		cout << _age << " " << _sudid << endl;
	}

	int _age;
	int _sudid;
};

 在C++中class为定义类的关键词,student为类的名字,{}是类的主体,要注意的是{}后的;不能省略

类体中的内容称为类的成员:类中的变量称为类的属性或成员变量;类中的函数被称为类的方法或成员函数

类的两种定义

1.声明和定义都放在类体中,如果成员函数在类中定义,编译器可能会将其当作内联函数处理

2.类的声明放在.h文件中,成员函数放在.cpp文件中,需注意的是:成员函数名前需要加类名::

struct student
{
	void Init(int age, int sudid);
	void Show();

	int _age;
	int _sudid;
};

void student::Init(int age, int sudid)
{
	_age = age;
	_sudid = sudid;
}

void student::Show()
{
	cout << _age << " " << _sudid << endl;
}

 工作中为了方便协作,通常使用第二种方法定义类,而在平时练习中为了方便通常使用第一种方法

注::为了方便区分成员变量和形参,通常给成员变量加上前缀或者后缀

3.类的访问限定符及封装

3.1访问限定符

C++实现封装的方式:用类将对象的属性和方法结合在一块,让对象更完善,通过访问限定符选择性将其接口提供给外部的用户使用

访问限定符有三个

public  公有

protected  保护

private  私有

访问权限作用域是从该访问限定符开始到下一个访问限定符结束,如果没有下一个访问限定符就以}为结束的标志

class的默认访问权限为private,struct的默认访问权限为public(因为c++的struct要兼容C语言)

那么问题来了

C++中的struct和class的区别是什么

C++需要兼容C语言,所以c++中的struct可以当作结构体使用,当然C++中的struct也可以来定义类,和class来定义类是一样的,区别是struct定义类的默认访问权限是public,class的默认访问权限private,当然,在继承和模板参数列表位置,class和struct也有区别,后续我学习了再介绍

3.2封装

众所周知

面向对象的三大特征:封装,继承,多态

封装的定义是这样的::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。

听起来很复杂,实质上封装就是一种管理,让我们更方便的使用类,让数据的调用更规范,合理,安全

就像我们使用计算机,不需要知道操作系统是什么,鼠标和键盘,屏幕怎么运作,只需要知道它们如何进行交互一样

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当中,在类外定义成员时需要用::作用域操作符来指明成员属于哪一个类域

5.类的实例化

用类创造对象的过程称之为类的实例化

1.类是对对象进行描述的,就像一张蓝图一样,它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给它

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

3.类好比一张图纸,而实例化出来的对象就像是以图纸来搭建的房子

6.类对象模型

6.1如何计算类对象的大小

类中既有成员函数(类的方法),又有成员变量(类的属性),实际计算类的大小,我们只需要计算成员变量的大小即可,因为我们可以会用到多个实例化对象,多次存放成员函数效率很低,实际上成员函数是在公共代码段的,所以计算类对象大小时计算他的成员变量所占字节大小即可

空类很特殊,因为没有成员变量,只有成员函数,但是为了表示对象存在,编译器会分配一个字节的空间来占位表示它存在

6.2内对齐规则

这里类对象的大小计算涉及到结构体内对齐规则,我们再来回顾一下

1.第一个成员在结构体偏移量为0的位置上

2.其他成员变量要对齐到对其数的整数倍地址处

PS:: 对齐数 = 编译器默认对齐数 与 该成员大小的较小值(VS中默认对齐数是8)

3.结构体总大小为最大对齐数(所有变量类型最大者)的整数倍

4.如果嵌套了结构体的情况下,嵌套的结构体对齐到自己最大对齐数的整数倍处,结构体整体大小就是所有对齐数的整数倍

结构体内存对齐的意义::实际是一种拿空间换时间的做法

平台原因 (移植原因)： 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常

性能原因： 数据结构 (尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。

这里在贴一段关于大小端判断的代码

union n
{
	int i;
	char c;
};

void Test()
{
	union n p;
	p.i = 1;
	if (p.c)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
}

7.this指针

7.1认识this指针

观察如下代码

struct student
{
	void Init(int age, int sudid)
	{
		_age = age;
		_sudid = sudid;
	}
	void Show()
	{
		cout << _age << " " << _sudid << endl;
	}

	int _age;
	int _sudid;
};

int main()
{
	student stu;
	stu.Init(10, 12345);
	stu.Show();
		
	return 0;
}

 

 这段代码是可以正常运行得到我们想要的结果的,但是调用这两个函数时,我们并没有传入成员变量,函数还是访问到了,这是为什么呢?

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。

这个指针就叫做this指针

当然我们可以手动调用this指针

struct student
{
	void Init(int age, int sudid)
	{
		this->_age = age;
		this->_sudid = sudid;
	}

	void Show()
	{
		cout << this->_age << " " << this->_sudid << endl;
	}

	int _age;
	int _sudid;
};

这样的代码是可以正常运行的,但是我们并不能在参数列表写处this指针,这是不能通过的(C++编译器已经写好了形参，它默认你不在写入形参，更不能识别你是否写入了this形参) 

7.2this指针的特性

1.this指针的类型::this指针的类型是*const ,即成员变量中不在给this指针赋值

2.只能在成员函数中使用

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给this形参,所以对象中不存储this指针

4.this指针是成员函数的第一个隐含的指针形参,一般编译器通过ecx寄存器来自动传递,不需要用户传递

注意::this指针是形参 它存储在栈上

总结::

C++中通过类可以将数据以及操作数据的方法完美结合,通过访问权限可以控制哪些方法在类外可以调用,哪些不能调用,即封装

今天的博客就到这里了，后续内容明天分享

新手第一次写博客，有不对的位置希望大佬们能够指出，也谢谢大家能看到这里，让我们一起学习进步吧！！！