C++：类的简单介绍（一）

news2025/1/17 3:44:39

类的引用：

类的定义：

类的两种定义方式：

成员变量命名规则的建议：

类的访问限定符及封装：

访问限定符

【访问限定符说明】

封装

class与struct的区别：

类的作用域：

类的实例化：

如何计算类的大小

类的内存对齐：

在VS编译器中类的存储原理：

类的引用：

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。

比如：之前在数据结构初阶中，用C语言方式实现的栈，结构体中只能定义变量；现在以C++方式实现，会发现struct中也可以定义函数。

typedef int DataType;
struct Stack
{
 
 void Init(size_t capacity)
 {

   _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
   if (nullptr == _array)
  {
   perror("malloc申请空间失败");
   return;
   }
   _capacity = capacity;
   _size = 0;
 
}

 void Push(const DataType& data)
 {
 // 扩容
   _array[_size] = data;
   ++_size;
 }

 DataType Top()
 {
   return _array[_size - 1];
 }

 void Destroy()
 {
   if (_array)
  {
   free(_array);
   _array = nullptr;
   _capacity = 0;
   _size = 0;

   }

 }

 DataType* _array;
 size_t _capacity;
 size_t _size;

};
int main()
{
 Stack s;
 s.Init(10);
 s.Push(1);
 s.Push(2);
 s.Push(3);
 cout << s.Top() << endl;
 s.Destroy();
 return 0;
}

不过，上面的结构体在C++语言中，通常将class 代替 struct 。

类的定义：

//类:
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


//其实和结构体的定义差不多


//结构体：
struct tag
{
 member-list;
}variable-list;

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。

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：成员函数名前需要加类名::

成员变量命名规则的建议：

我们看看这个函数，是不是很僵硬？
class Date
{

public:
 
void Init(int year)
 {

 //这里的year到底是成员变量，还是函数形参？
 
 year = year;

 }

private:
  int year;
};

所以一般都建议这样
class Date
{
public:
 
 void Init(int year)
 {
   _year = year;
 }

private:
 
  int _year;
};


或者这样

class Date
{
public:
 
 void Init(int year)
 {
   mYear = year;
 }
private:
  int mYear;
};

 其他方式也可以的，主要看公司要求。一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行。

类的访问限定符及封装：

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. 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。

5. class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)，这也是struct和class的区别之一

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

封装

面向对象的三大特性：封装、继承、多态

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。封装本质上是一种管理，让用户更方便使用类。

class与struct的区别：

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。

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();

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;

}

类的实例化：

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化，类的实例化和Java有些相似。

如何计算类的大小

一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然要注意内存对齐

同时常见的类有三种类型：

// 类中既有成员变量，又有成员函数
class A1 {
public:
    void f1(){}
private:
    int _a;
};

// 类中仅有成员函数
class A2 {
public:
   void f2() {}
};

// 类中什么都没有---空类
class A3
{};

sizeof(A1) : ___4___ sizeof(A2) : __1____ sizeof(A3) : ___1___