C++初阶：类和对象（上）

news2024/9/20 8:00:27

🚀前言：

本文主要讲述了，面向过程和面向对象，并引入类，然后就以类为基础并讲解。

🍉1.面向过程和面向对象的初步认识：

🥒2.类的引入：

🍑3.类的定义：

3.1类定义的两种方式：

3.1.1声明和定义全部放在类体中：

3.1.2声明和定义分开：

🍓4.类的访问限定符及封装：

4.1访问限定符：

4.1.1说明：

4.2 封装:

🍄5.类对象模型：

5.1类对象的存储方式：

5.2类的大小：

5.2.1定义：

5.2.2结构体内存对齐规则：

🍆6.this指针：

6.1this的引入：

6.2this的特性

🍉1.面向过程和面向对象的初步认识：

1.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。

2.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。

🥒2.类的引入：

1.C语言中结构体struct只能定义变量，在C++既能定义变量也可以定义函数。

🍑3.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

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。

3.1类定义的两种方式：

3.1.1声明和定义全部放在类体中：

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。

3.1.2声明和定义分开：

注意：成员函数名前需要加类名::

🍓4.类的访问限定符及封装：

4.1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。

4.1.1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。

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）。

4.1.2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。

4.2 封装:

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。

🍄5.类对象模型：

5.1类对象的存储方式：

5.2类的大小：

5.2.1定义：

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注意空类的大小，空类比较特殊，编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。

5.2.2结构体内存对齐规则：

1. 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

2. 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。 VS中默认的对齐数为8

3. 结构体总大小为：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。

4. 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。

🍆6.this指针：

6.1this的引入：

先定义一个日期类Date：

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;     // 年
 int _month;    // 月
 int _day;      // 日
};
int main()
{
 Date d1, d2;
 d1.Init(2024,9,8);
 d2.Init(2018, 5, 5);
 d1.Print();
 d2.Print();
 return 0;
}

Date类中有 Init 与 Print 两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当d1调用 Init 函数时，该函数是如何知道应该设置d1对象，而不是设置d2对象呢？

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。