【C++】类与对象

一 .面向过程和面向对象初步认识
C语言是面向过程的，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

二 .类的详解
1.类的引入
C语言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。

2.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

(1).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不能省略。
(2).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。
(2). 类声明放在.h文件中，成员函数定义放在.cpp文件中，注意：类外具体实现成员函数，函数名前需要加类名::一般情况下，更期望采用第二种方式。

3.类的访问限定符及封装（面试题）
(1) 访问限定符
【访问限定符说明】

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)
class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)
【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可以当成结构体使用。另外C++中struct还可以用来
定义类。和class定义类是一样的，区别是struct定义的类默认访问权限是public，class定义的类
默认访问权限是private。注意：在继承和模板参数列表位置，struct和class也有区别，后序给介绍。

(2) 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，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。

4.类的作用域
类定义了一个新的作用域，在类体外定义成员时，需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

class Person
{
public:
 void PrintPersonInfo();
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()

5.类的实例化
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化
定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储，它实例化出的对象 占用实际的物理空间，存储类成员变量。

6.类对象模型
如何计算类对象的大小

只需要计算成员变量的大小（注意内存对齐），不需要计算成员函数的大小，无论定义多少对象，成员函数就只有一个是公用的. 编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。

三 . 结构体内存对齐规则（面试题）
第一个成员在与结构体偏移量为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。 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。
结构体总大小：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。
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。
【面试题】
一.结构体怎么对齐？ 为什么要进行内存对齐？
（1）.如上：结构体内存对齐规则；
（2）.

        1. 硬件要求‌：不同的硬件平台对于特定数据类型的访问有特定的内存对齐要求。
        2. ‌性能提升‌：内存对齐可以减少处理器访问内存时的额外开销。
        3. ‌存储空间优化‌：通过对齐数据，可以减少内存碎片的产生，提高内存的利用率。
        4.  ‌平台兼容性‌：内存对齐可以增加代码的可移植性和兼容性。
1
2
3
4
二.如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐？能否按照3、4、5即任意字节对齐？

‌在C++中，结构体可以按照指定的对齐参数进行对齐，但直接指定对齐字节数的方式并不直接支持。

三.什么是大小端？如何测试某台机器是大端还是小端，有没有遇到过要考虑大小端的场景

‌大小端‌是指计算机存储数据时字节的顺序方式，分为大端模式（Big-endian）和小端模式（Little-endian）。
//小端存储方式：低地址存储低数据，高地址高数据

int main()//小端存储方式：低地址存储低数据，高地址高数据
{
    int a = 0x12345678;
    printf("%x ", a);
    char* p = (char*)&a;
    if (*p == 0x78)
    {
        printf("编译器为小端存储类型");
    }
     if (*p == 0x12)
    {
        printf("编译器为大端存储类型");
    }
    return 0;
}

四 . this指针
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即this指针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

1.this指针的特性
this指针的类型：类型 * const，即成员函数中，不能给this指针赋值
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。
本质代码：

class Date
{
public:
    void Print(Date *const this)//不隐藏
    {
        cout << this -> a <     }
private:
    int _a;
};
int main()
{
    Date d1;
    d1.Print(&d1);//不隐藏，对象地址作为实参传递给
this形参
    return 0;
}

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
2.this指针的（面试题）
【面试题】
1. this指针存在哪里？

2. this指针可以为空吗？
可以