系列文章目录

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👑 前言
👑 一、什么是类，什么是对象
👑 二、类的引入
👑 三、类的定义
- - 👑三、1.类的两种定义方式：
👑 四、类的内存计算
👑五、this指针
- 👑五、1.this指针的特性
总结

👑 前言

本文从0开始详解什么是类，什么是对象等问题。
先讲讲什么是面向对象和面向面向过程编程。

面向过程：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。

面向对象：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。

举一个简单例子：在日常洗衣服中，面向过程的思想是：每一步都精分细作，逐步解决问题。
在这里插入图片描述
面向对象的思想是：洗衣服这件事情可以分成几个对象，人，洗衣机，洗衣粉，衣服。
整个过程主要是人，洗衣机，衣服，洗衣粉几个对象之间交互完成的。人不需要关心具体的细节如何操作。

👑 一、什么是类，什么是对象

简单来说，类就是一群相同或者相似的东西组成的群体。比如人类，鸟类，水果类等等。

对象就是一个具体的东西，比如，人，洗衣机，电脑等。
每个对象一定是有属于的那一类，比如人，属于人类，电脑属于电子产品类等。

👑 二、类的引入

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，会发现结构体中也可以定义函数。

👑 三、类的定义

C++中使用class来定义类

class className
{
   // 类体：由成员函数和成员变量组成
};

class是类的关键字， className是类名。

👑三、1.类的两种定义方式：

声明和定义全部放在类体中

注意：1.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.在类内部定义成员函数，可能编译器会当成内联函数处理

2.声明和定义分离。

一般推荐使用第二种方法。
注意：使用该方法在定义前需要加上域作用限定符符号。
即成员函数名前需要加类名::
比如：

Tree.h
lass TreeNode
{
public:
	//函数成员
	void TreePrve(TreeNode& root);


private:
	//私有成员
};

Tree.cpp
void TreeNode::TreePrve(TreeNode& root)
{
	//
	// ...
	//
}

在Tree.cpp文件中定义函数前需要加上一个类名::

👑 四、类的内存计算

先看下面的案例：

class A1 
{
public:
	void f1() {}
private:
	int _a;
};

class A2
{
public:
	void f1() {}
};

class A3 {};

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(A1));
	printf("%d\n", sizeof(A2));
	printf("%d\n", sizeof(A3));

	return 0;
}

输出结果为： 4 1 1

A1中包含一个int类型的成员变量和一个成员函数
A2中只包含个成员函数
A3既没有成员变量也没有成员函数

原因：没有成员变量的类的大小为1byte，这1个byte是用来占位的，表示该对象存在，不存储有效数据。

也就是说：类的成员函数是在公共代码段中存储的。

有成员变量的类依据结构体内存的对齐规则来存储。（不知道什么是结构体内存对齐的小伙伴可以搜一下）

结论：1.类的内存大小是成员变量的大小，不包含成员函数的大小。
2.没有成员变量的类的大小是1byte，这1个byte是用来占位的，表示该对象存在，不存储有效数据。

👑五、this指针

先看下面的代码：

p1
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(2023, 5, 4);
	d2.Init(2023, 5, 5);

	d1.Print();
	d2.Print();
	return 0;
}

在这段代码中，定义了一个日期类，日期类的两个成员函数的功能分别是初始化和打印成员变量。
在main函数中创建两个日期对象d1 和 d2；
d1对象初始化成2023，5，4，
d2初始化成2023，5，5

上面讲过，同一个类的成员函数是存在公共代码段的，每个对象的成员函数都是相同的。
那么为什么调用同一个函数，打印的结果却不相同？

主要原因在于一个隐含的this指针。
实际上在形参部分的传递是这样的：

p2
void Print(Date*this)
{
	cout <<this->_year<< "-" <<this->_month << "-"<<this->_day <<endl;
}
d1.Print(&d1)

d2也是如此。

注意：this指针不能在形参和实参部分显示传递。
也就是说，不能像p2这段代码一样写。
因为编译器已经帮我们做好了这样的工作，再次传形参和传this指针会重复。

注意：在类中的成员变量只是一个声明，不能通过下面的方式对类进行访问：

1.Date::_year
2.d1::_year

第一个写法的错误：类的成员变量只是一个声明，不能通过类名::，找到具体的成员变量。就像是建造房子，不能通过图纸找到具体的建的楼的位置在哪。
第二个写法错误：::是域作用限定符，d1是一个类实例化的对象，不是域。

👑五、1.this指针的特性

1.this指针存储在栈区空间中。
因为this是形参，this指针与其他形参一样存储在函数调用的栈桢里面。
在这里插入图片描述
在vs下，对this指针的传递进行了优化，对象的地址是放在ecx寄存器中，也就是this的值存储在ecx中。（这种优化方式取决于不同的编译器，不是绝对的）

2.this指针可以为空，但不能对this解引用
看下面的两道题：

// 1.下面程序编译运行结果是？ A、编译报错 B、运行崩溃 C、正常运行
class A
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "Print()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->Print();
	return 0;
}

// 2.下面程序编译运行结果是？ A、编译报错 B、运行崩溃 C、正常运行
class A
{
public:
  void PrintA()
 {
    cout<<_a<<endl;
 }
private:
	int _a;
};

int main()
{
  A* p = nullptr;
  p->PrintA();
  return 0;
}