c++类与对象二

news2024/12/27 11:34:28

文章目录

C++类与对象二
- 类的实例化
- 类对象内存大小计算
- this指针
- - 特性

C++类与对象二

类的实例化

用类创建对象的过程，称之为类的实例化

类是对对象进行描述的，限定了类有哪些成员，定义一个类并没有开辟内存空间。例如需要学生填写的个人表格，这个表格可以看做是一个类，上面限定了填写内容，但是具体内容还需要学生填写，学生就是一个对象。

类可以实例化出多个对象（多个学生填写同样的表格），实例化的对象占据实际的物理空间。

class Date {

public:
	void Time(int year, int month, int day);
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main() {
	Date._year = 2024;

	return 0;
}

Dat类是没有空间的，类似于蓝图e

实例化过程

int main() {
	Date d1;
	d1.Time(2024, 10, 1);
	Date d2;
	d2.Time(2023, 10, 1);
	Date d3;
	d3.Time(2022, 10, 1);


	return 0;
}

打个比方：类就是房子的设计图，而实例化就是根据图纸把房子建出来

类对象内存大小计算

在类中，有成员变量和成员函数，那么如何计算类对象的大小呢？

class Person
{
public:
	void Messgae();
	void PrintMessage();

private:
	int _age;
	char _sex;
	char _name[20];

};

在探讨大小之前，我们先探讨对象的成员变量和成员函数的存储规则

存储方式一：对象的所有成员都存储

每个对象的成员变量都是不同的，但是调用同一个函数。按照此类存储方式，一个类创建多个对象时，每一个对象中都要保存一份代码，创建多个对象时，相同代码保存多次，会造成大量浪费。

存储方式二：对象只存储函数的函数的代码地址

存储方式三：对象只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

到底是哪一种存储方式呢，我们可以写一份代码验证一下。

//第一个个类有成员函数和变量
class T1 {
public:
	void func1() {

	}
private:
	int _a;
};
//第二个类仅有成员函数
class T2 {
public:
	void func2() {

	}
};
//第三个类什么都没有
class T3 {

};
int main() {
	T1 t1;
	T2 t2;
	T3 t3;

	cout << sizeof(t1) << endl;
	cout << sizeof(t2) << endl;
	cout << sizeof(t3) << endl;

	return 0;
}

t1中有成员变量和成员函数，但是大小是4，因为int类型占4个字节，t2中只有成员函数，但是大小只有1，这是因为类在内存是用第三种方式存储的，成员变量在栈区，成员函数在代码区（可以自行了解C++的内存分布情况），在栈区的成员变量才会被计算到类的大小里面，而在公共的代码区，为了更好利用资源，不去计算成员函数。因此t2和t3实际上的大小是0，那为什么sizeof(t2) sizeof(t3)输出的是1呢？

在C++中规定，即是是空类，也必须要占据至少一个字节。在C++中，对象必须能区分彼此，因此为了标识每一个类，至少要有一个字节，而t2和t3的地址相同，并不是物理上的相同，而是因为他们的大小都是1，是用表现类的唯一性。地址相同是编译器为了优化，才让这两个空类的地址相同的。

同时，计算C++的类与C语言的struct一样，都需要遵循以下规则

结构体内存对齐规则

第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

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

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。

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

this指针

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, 8, 15);
	d2.Init(2023, 5, 5);
	d1.Print();
	d2.Print();

	return 0;
}