C++：类和对象 I（访问限定符、this指针）

news2024/12/23 4:33:17

类的定义

类的大小

访问限定符

实例化

this指针

类的定义

class就是类，class是C++中的一个关键字

当然类也可以是C语言中的struct，C++兼容struct，甚至还有一些升级

定义类的方式

class Date
{

};

和C语言的struct一样，class是C++中定义类的一个关键字，Date是这个类的名字，我们需要在后面跟上一个 {}和;，{}里面可以放变量，函数等

定义在类里面的成员函数默认为inline

类的大小

class和struct的大小计算方式一致，和在C语言时的计算方法一致，以下博客有结构体的大小计算讲解

C语言：自定义类型：结构体-CSDN博客

明明C++的类和C语言不同，C语言只能放变量，C++不仅能放变量还能放函数，为什么还是按照C语言的方式只计算成员变量的方法来计算结构体的大小呢？

这是因为成员函数实际上并不存储在类的实例的内存空间中，它们存储在代码段内，而类的实例只存储成员变量

为什么存储在代码段？

因为在类外我们是需要定义多个该类的变量的，例如日期类：

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	// ...
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
	Date d2;
	Date d3;
	// ...
	return 0;
}

每个日期类对象d1、d2、d3毋庸置疑一定要有它们专属的变量（_year、_month、_day），这才能让它们三个都有各自的日期

那为什么不要每一个日期类对象都有一个成员函数？因为浪费

我们只需要一个函数足以，这个函数就存储在代码段中，当它们需要这个函数时就去代码段中调用这个函数，将它们专有的成员变量传过去即可，那么怎么传呢？具体看下面this指针的讲解

访问限定符

这是跟C语言不同的地方，C语言没有访问限定符的概念，比较自由

是C++一种实现封装的方式，通过访问限定符选择性的将接口给外部的用户使用

有三种访问限定符：public、private、protected

具体使用方法如下：

class Date
{
public:
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

public的意思是公有的，公有的就代表可以被外部所访问，例如在main函数中可以使用

private的意思是私有的，私有的就代表不可以被外部所访问，一般都设置成员变量为私有的

protected是受保护的，它发挥作用的地方在继承的那部分，其他和private一致，不能被外部所访问

在继承中，protected外部不能访问，但是它的派生类（子类）可以访问到protected的内容，而private依旧不能访问

class定义成员没有被访问限定符修饰时默认为private，struct则默认为public，这也是他们在C++中的区别

我们要怎么访问类里面呢？

class Date
{
public:
	void Print();

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

void Date::Print()
{
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}

int main()
{
	Date d1;
	d1.Print();
	return 0;
}

这是在类里面声明了Print()函数，在类外面定义了Print()函数

要注意的就是我们需要用::访问限定符访问Date里面，这样才能知道函数内部的_year、_month、_day是谁

访问函数只需要用 . 即可

实例化

class Date
{
public:
	void Print();
    // ...

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
	d1.Print();
	return 0;
}

在这个日期类中，private里的成员函数都只是声明，并不是定义，并没有开空间，所以他们不是实例化，他们就像一张图纸，只可以看不可以做

而下面的d1就是实例化出了一个日期类对象，可以使用它里面的成员函数

this指针

#include<iostream>
using namespace std;

class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1;
    Date d2;

	d1.Init(2024, 7, 12);
	d1.Print();

	return 0;
}

在上面的代码中，有了Date类的初始化函数Init，和打印函数Print，这样我们就可以给一个Date对象初始化和打印了

运行结果：

前面有说既然类里面的函数只存在代码区只需要一份共同调用即可，那我们使用d1对象调用的时候函数里面怎么拿到d1的成员变量？为什么不是d2？

这里其实C++隐含了一个this指针，是利用了this指针解决了这个问题

我们的函数其实可以写成这样

class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		this->_year = year;
		this->_month = month;
		this->_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << this->_year << "/" << this->_month << "/" << this->_day << endl;
	}

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

照样可以运行成功，结果一样

其实函数主题和调用相当于这样

void Init(Date* const this, int year, int month, int day)
{
	this->_year = year;
	this->_month = month;
	this->_day = day;
}

void Print(Date* const this)
{
	cout << this->_year << "/" << this->_month << "/" << this->_day << endl;
}

int main()
{
	Date d1;
	d1.Init(&d1, 2024, 7, 12);
	d1.Print(&d1);

	return 0;
}

但实际上我们是不能这样自己显式的把this写在函数参数上的，编译器会报错