C++入门之类和对象（上）

news2024/9/26 5:15:51

一、类的定义

1.类定义格式

2.访问限定符

3.类域

二、实例化

1.实例化概念

2.对象大小

3.this指针

一、类的定义

1.类定义格式

1、class Stack{}；class为定义类的关键字，Stack为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束后分号不能省略。类体中内容为类的成员；类中的变量称为 类的属性 或类 成员变量 ；类中的函数称为 类的方法 或者 成员函数。

2、为了区分成员变量，成员变量会加一个特殊标识，如成员变量前面或者后面加_或者m开头，注意C++中这个并不是强制的。

3、C++中struct也可以定义类，C++兼容C中struct的用法，同时struct升级成了类，明显的变化是
struct中可以定义函数，一般情况下我们还是推荐用class定义类。

4、定义在类面的成员函数默认为inline。

2.访问限定符

1、C++一种实现封装的方式，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。

2、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直接被访
问，protected和private是一样的，继承才能体现出他们的区别。

3、class定义成员没有被访问限定符修饰时默认为private，struct默认为public。

4、一般成员变量都会被限制为private/protected，需要给别人使用的成员函数会放为public。

class Stack
{
public:
   // 成员函数
   void Init(int n = 4)
   {
       array = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
       if (nullptr == array)
       {
           perror("malloc申请空间失败");
           return;
       }
       capacity = n;
       top = 0;
   }
   void Push(int x)
   {
       // ...扩容
       array[top++] = x;
   }

       int Top()
   {

       return array[top - 1];
   }
   void Destroy()
   {
       free(array);
       array = nullptr;
       top = capacity = 0;
   }
private:
   // 成员变量
   int* array;
   size_t capacity;
   size_t top;
}; // 分号不能省略
int main()
{
   Stack st;
   st.Init();
   st.Push(1);
   st.Push(2);
   cout << st.Top() << endl;
   st.Destroy();
   return 0;
}

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

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

int main()
{
   Data d;
   d.Init(2024, 8, 7);
   return 0;
}

3.类域

1、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。

2、类域影响的是编译的查找规则，下面程序中func函数如果不指定类域A，那么编译器就把func函数当成全局函数，那么编译时，找不到_a成员的声明/定义在哪里，就会报错。指定类域A，就是知道func是成员函数，当前域找不到的_a等成员，就会到类域中去查找。

注意：C++中升级struct成了类

1、类里面可以定义函数

2、struct名称可以代表类型

二、实例化

1.实例化概念

1、用类类型在物理内存中创建对象的过程，称为类实例化出对象。

2、类是对象进行一种抽象描述，是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员变量，这些成员变量只是声明，没有分配空间，用类实例化出对象时，才会分配空间。

3、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。

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

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

int main()
{
   //Data类实例化出对象d1和d2
   Data d1;
   Data d2;

   d1.Init(2024, 8, 7);
   d2.Init(2025, 8, 7);

   d1.Print();
   d2.Print();

}

2.对象大小

首先函数被编译后是一段指令，对象中没办法存储，这些指令存储在一个单独的区域(代码段)，那么对象中非要存储的话，只能是成员函数的指针。再分析⼀下，对象中是否有存储指针的必要呢？
Date实例化d1和d2两个对象，d1和d2都有各自独立的成员变量_year/_month/_day存储各自的数据，但是d1和d2的成员函数Init/Print指针却是一样的，存储在对象中就浪费了。其实函数指针是不需要存储的，函数指针是一个地址，调用函数被编译成汇编指令[call 地址]，其实编译器在编译链接时，就要找到函数的地址，不是在运行时找，只有动态多态是在运行时找，就需要存储函数地址。

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
   void Print()
   {
       cout << _ch << endl;
   }
private:
   char _ch;
   int _i;
};

class B
{
public:
   void Print()
   {
       //...
   }
};

class C
{};

int main()
{
   A a;
   B b;
   C c;
   cout << sizeof(a) << endl;//8
   cout << sizeof(b) << endl;//1
   cout << sizeof(c) << endl;//1

   return 0;
}