c++类和对象万字详解，保姆级教学

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一、类的访问限定符及封装

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。

2.封装

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。

二、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<<endl;
}

三、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。
   

四、类对象模型

只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段。


结论：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。

1.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。
3. 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
4. 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。
5. 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。

为什么要进行内存对齐:
1、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，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。
2、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。原因在于，对于访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

五、this指针

1.this指针的引出

我们先来定义一个日期类Date.

class Date
{
   
public :
void Display ()
{
   
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
}
void SetDate(int year , int month , int day)
{
   
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private :
int _year ; // 年
int _month ; // 月
int _day ; // 日
};
int main()
{
   
Date d1, d2;
d1.SetDate(2018,5,1);
d2.SetDate(2018,7,1);
d1.Display();
d2.Display();
return 0;
}

对于上述类，有这样的一个问题：
Date类中有SetDate与Display两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当s1调用SetDate函数
时，该函数是如何知道应该设置s1对象，而不是设置s2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。

2.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。

六、类的6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有，简称为空类。空类中什么都没有吗？并不是的，任何一个类在我们不写的情况下，都会自动生成下面6个默认成员函数。

七、构造函数

1.概念

对于以下的日期类：

class Date
{
   
public:
void SetDate(int year, int month, int day)
{
   
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Display()
{
   
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
   
Date d1,d2;
d1.SetDate(2018,5,1);
d1.Display();
Date d2;
d2.SetDate(2018,7,1);
d2.Display();
return 0;
}

构造函数是一个特殊的成员函数，名字与类名相同,创建类类型对象时由编译器自动调用，保证每个数据成员
都有 一个合适的初始值，并且在对象的生命周期内只调用一次。

2.特性

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数的虽然名称叫构造，但是需要注意的是构造函数的主
要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象。
其特征如下：

1. 函数名与类名相同。
2. 无返回值。
3. 对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
4. 构造函数可以重载。

class Date
{
   
public :
// 1.无参构造函数
Date ()
{
   }
// 2.带参构造函数
Date (int year, int month , int day )
{
   
_year = year ;
_month = month ;
_day = day ;
}
private :
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
void TestDate()
{
   
Date d1; // 调用无参构造函数
Date d2 (2015, 1, 1); // 调用带参的构造函数
// 注意：如果通过无参构造函数创建对象时，对象后面不用跟括号，否则就成了函数声明
// 以下代码的函数：声明了d3函数，该函数无参，返回一个日期类型的对象
Date d3();
}

5. 如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会自动生成一个无参的默认构造函数，一旦用户显式定
   义编译器将不再生成。

class Date
{
   
public:
/*
// 如果用户显式定义了构造函数，编译器将不再生成
Date (int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
*/
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Test()
{
   
// 没有定义构造函数，对象也可以创建成功，因此此处调用的是编译器生成的默认构造函数
Date d;
}

6. 无参的构造函数和全缺省的构造函数都称为默认构造函数，并且默认构造函数只能有一个。注意：无参
   构造函数、全缺省构造函数、我们没写编译器默认生成的构造函数，都可以认为是默认成员函数。

// 默认构造函数
class Date
{
   
public:
Date()
{
   
_year = 1900 ;
_month = 1 ;
_day = 1;
}
Date (int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
   
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private :
int _year ;
int _month ;
int _day ;
};
// 以下测试函数能通过编译吗？
void Test()
{
   
Date d1;
}

7. 关于编译器生成的默认成员函数，很多童鞋会有疑惑：在我们不实现构造函数的情况下，编译器会生成
   默认的构造函数。但是看起来默认构造函数又没什么用？d对象调用了编译器生成的默认构造函数，但
   是d对象_year/_month/_day，依旧是随机值。也就说在这里编译器生成的默认构造函数并没有什么卵
   用？？
   解答： C++把类型分成内置类型(基本类型)和自定义类型。内置类型就是语法已经定义好的类型：如
   int/char…，自定义类型就是我们使用class/struct/union自己定义的类型，看看下面的程序，就会发现
   编译器生成默认的构造函数会对自定类型成员_t调用的它的默认成员函数。

class Time
{
   
public:
Time()
{
   
cout << "Time()" << endl;
_hour = 0;
_minute = 0;
_second = 0;
}
private:
int _hour