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初识C++（5）---类和对象（上）-创新互联

文章目录
  • 1、类的引入
  • 2、类的定义
  • 3、类的访问限定符及封装
    • 访问限定符
    • 封装
  • 4、类的作用域
  • 5、类的实例化
  • 6、类对象大小计算
  • 7、this指针
    • 引入
    • 特性

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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。

1、类的引入

在C语言中，结构体只能定义变量，

而在**C++**中，因为C++是兼容C语言的，所以C++也保存了C语言中struct的用法，

并且对struct的功能进行了升级，不仅保留了原本struct的用法，

不仅可以定义变量，还可以定义函数。

比如定义一个栈

struct Stack
{int* _a;
	int _top;//top_    //mtop
	int _capacity;

	void Init();
	void Print();
};

定义成员变量的时候一般在前面或后面加 _ ，也可以在前面加m，以示区别。

不过在C++里定义类和结构更喜欢用class来代替。

2、类的定义
class Stack
{public:
	//成员函数
	void Init();
	void Print();
private:

	//成员变量
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};

class+类名，class是定义类的关键字，和定义结构体类似

注意一下类的两种定义方式的区别

类的成员函数如果定义在类中，编译器就可能会将其当作内联函数处理。

另一种就是声明放在类里，具体的定义放在.cpp文件中，一般情况下更推荐用第二种。

3、类的访问限定符及封装 访问限定符

C++实现封装的方式是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

所以就有了访问限定符：public（公有）、protected（保护）、private（私有）

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)

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

封装

C++是面向对象的语言，而面向对象有三大特性：封装、继承、多态。

所谓封装就是：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。

封装的本质其实就是一种管理，C++是严密的封闭式管理，而C语言是自由的开放式管理，

既然C++提出了封装，就是因为封装是有优势的，

就比如我们定义栈的时候，想取栈顶的数据，

C++把成员变量int _top设为私有，你只能通过函数接口来访问，

而C语言中，你不仅可以通过函数访问，还可以直接访问结构体。

这就很容易出问题，因为你并不知道我定义栈的时候，top的起始位置是-1还是0。

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。

在这里插入图片描述

5、类的实例化

用类的这种类型来创建对象的过程，称为类的实例化。

我们平时说的类就像是建筑物的图纸，你根据图纸建好房子，这就是类的实例化，

实例化出来的就叫对象。

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，就像图纸是没法住人的，只有造出房子才能住人。

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

6、类对象大小计算

类对象大小的计算规则和C语言的结构体大小计算相似，也有内存对齐的规则，

而且，只计算成员变量，成员函数是存放在公共代码段的。

还要注意的是空类占的空间是1字节。

我们计算类对象大小的时候不是说这个类有多大，指的是类实例化出来的对象所占空间。

7、this指针 引入
class Date
{public:
	void Print()
	{cout<< _year<< "-"<< _month<< "-"<< _day<< endl;
	}
	void Init(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.Init(2022, 11, 29);
	d2.Init(2022, 1, 1);
	d1.Print();
	d2.Print();
	return 0;
}

对于上面的这个日期类来说，有两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，

d1和d2调用Init函数初始化的时候，编译器如何区分设置的是d1还是d2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。

所以当上面的日期类调用Print()函数时，看起来是没有传参的，其实是有一个隐藏的参数，就是this指针。

特性

this指针的类型是 *const，也就是this指针只能指向一个对象，不可以改变。

this指针只能在成员函数的内部使用，也就是说如果定义的函数是全局的，不是在类里面，那就不会有this指针。

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。

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

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