类和对象(1)：类，对象，this指针

news2024/12/25 8:55:13

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，分析出问题求解的步骤，用函数调用逐步解决。
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。

一、类

e.g.

#include <iostream>
using namespace std;

// 在C++中，struct 升级成了类(C++兼容C语言struct的所有语法)
// 1. Stack 就是类型名，不用加struct
// 2. 类里面可以定义函数
struct Stack
{
    int* _a;
    int _top;
    int _capacity;
    
    void Init()
    {
        _a = nullptr;
        _top = _capacity = 0;
    }
};

int main()
{
    Stack s1;
    s1.Init();
    
    return 0;
}

1.1 类的定义

在C++中，更喜欢用关键字 class定义类。

class Name
{
  // 类体：由成员函数和成员变量组成
};

类定义的两种方式：

声明和定义全部放在类体中。

PS： 成员函数如果在类中定义，编译器会把其当作内联函数（是否展开取决于编译器）。

在这里插入图片描述

类声明放在.h文件中，成员函数定义放在.cpp文件中。

Sup:

类的作用域：

类定义了一个新的作用域，类的所有成员都在作用域内。在类外定义成员时，需要使用::作用域限定符指明成员属于哪个类作用域。

// Stack.h
struct Stack
{
	// ...
    void Init();
};

// Stack.cpp
// 指定Init属于Stack类域
void Stack::Init()
{
    // ...
}

1.2 访问限定符

在C++中利用类，通过访问权限选择性的将其接口提供给外部用户使用。

访问限定符：`public`、`protected`、`private`。

PS：

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被直接访问。
访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始，到下一个访问限定符出现结束；如果后面没有访问限定符，则作用域到}结束（即类结束）。
class 的默认访问权限为private，struct 的默认访问权限为public（C++要兼容C语言）。

1.3 类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化。

类是对对象进行描述的，定义出一个类并没有分配出实际的内存空间来储存它。

class Stack
{
private:
    // 类成员变量声明，并不开辟实际内存空间
    int* _a;
    int _top;
    int _capacity;
};

一个类可以实例化多个对象，实例化出的对象占用实际物理空间，储存类成员变量。

int main()
{
    Stack s1;
    cout << sizeof(s1) << endl;
    return 0;
}

二、对象

类对象的储存方式：只保存成员变量，成员函数放在公共的代码段。

一个类的大小，实际就是该类中“成员变量之和”（要考虑内存对齐）；注意空类大小，编译器给空类一个字节来唯一标识这个类的对象。

#include <iostream>
using namespace std;

class A1 // 空类
{};

class A2 // 只有成员函数
{
public:
    void f();
};

class A3 // 既有成员变量又有成员函数
{
private:
    int* _a;
public:
    void Init();
};

int main()
{
    cout << sizeof(A1) << endl; // 1
    cout << sizeof(A2) << endl; // 1
    cout << sizeof(A3) << endl; // 4
    return 0;
}

三、this 指针

class Date
{
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
    
public:    
    void Init(int year = 10, int month = 10, int day = 10)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
	}
    
    void Print()
    {
        cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
	}
};

int main()
{
    Date d1;
    Date d2;
    
    d1.Init();
    d2.Init(2023, 10 ,26);
    
    d1.Print();
    d2.Print();
    
    return 0;
}