目录

 对面向过程和面向对象的初步认识

类的引入

封装 和 类的访问限定符

所以祖师爷在类中还引入了访问权限

用类定义变量

类的理解和对象的实例化

 

sizeof 计算类对象的大小

类对象的成员函数在公共代码区

this 指针

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1.  对面向过程和面向对象的初步认识

什么，是面向过程？

那生活中的洗衣服来做栗子：比如手搓洗衣服这件事，这个过程中，包含了

 拿衣服 → 拿洗衣粉 → 放水浸泡 → 用洗衣粉手搓 → 涤第二遍 → 晒衣服

面向过程在这里是更关注洗衣服每个步骤的过程，关注的是过程

但是这样的话就要我们的使用者就得比较有要求，你得会洗衣服，要有耐心等

而对应到我们编程的面向过程，关注的也是过程，这样可能很多方面关于对象（使用者等）的考虑可能就会欠佳，并且对于对象（使用者等）可能就有更高的要求

而面向对象呢？

面向对象同样也用洗衣服为引例：这里更像是用洗衣机洗衣服

 我们拿要衣服 → 放进便利我们、面向我们的洗衣机 → 晒衣服完事

我们的面向对象在这里更关注的是我们，让我们更方便、系统地洗衣

这样的话对于对象（我们使用者）来说，是很有方便，系统有效的

而对应到我们编程的面向对象，关注的是对象。更面向于使用者，这样可能会让过程更麻烦与否，但是这是面向于对象，服务于对象才是我们的目标  在人的世界中可以说面向对象是优于面向过程的

1. 类的引入

在C语言中，相比其他语言最大的特点之一，是太自由了，我们的数据（变量等）和 方法（函数等）是分离的。比如用C语言实现的一个栈

栈栈

可以看到，不管是 StackPush 、StackPop 还是其他函数，函数是和结构体分离的，而数据一般捆绑在我们的结构体中，其结果是函数和我们的数据是分离的。这样的函数与数据分离的结果是什么？我们可以拿到任意局部的数据去进行修改，或者不修改；只要方法正确，我们可以没有限制操控地、细致地操控很多东西……这就是自由，没有过多的限制同样决定了C语言是更关注过程的一门语言，我们可以用它实现很多非常巧妙的函数（那些很优很优的算法很多都是C语言实现的）

但是世界是发展的，更多事物是服务于人，计算机也是；所以只有面向过程是不够的，我们也需要一门更加面向对象的语言，去服务于我们，或其他事物，也能让我们更加方便与规范

C是满足不了，但是祖师爷可以

                                  —— 所以 类 ，诞生了

类的格式：

理解李姐：

在C语言中，因为结构体中只能是捆绑数据，所以定义了一个结构体变量更相当于创建了一个集成的数据，形成一个大的数据域，它更面向于我们的函数，可以说是更面向于过程；

但是现在，我们的类是将数据和方法都捆绑到一起，函数也可以和数据捆绑起来，这样我们用类定义的一个变量更相当于一个对象，类中有的函数可以通过这个对象去调用，相当于对象在行使它所拥有的权力。假设我们用类来实现商家这一类群体，类中的数据可以是商家的个人数据，可以用我们熟悉的数据结构来进行存储商家信息作为我们的数据；类中的函数就是商家可以行使的权力，比如修改自己的信息（修改自己对应的数据部分），货品上架等，这些是类中的函数完成

—— 哦哦

定义变量且不看，先来了解面向对象的第一个特点：封装

封装 和 类的访问限定符

要了解封装，害（hai弟叁牲）得先从自由人C语言讲起

C语言的结构体中数据和方法是分离的，肥肠自由

—— 但是，自由性很高也往往不是一件好事

面向过程的自由人可以完成很多细致的操作，很多高级的函数；函数很优固然是好，但是对象是我们，我们是使用者，越细致的操控意味着使用者要注意的地方有很多，对于对象的要求也就越高：

栗子：

可能你有 必须严谨包装、在36~46度生存的化学限量版洗衣粉，效果虽然很好但是使用者一旦操作不当就会出错；

或者说刚刚的栈，栈本身是后来入栈的元素在栈顶上，但是自由度高有的对象就有可乘之机，挪栈中全部元素空出栈底，把后来的元素放到栈底，本来你应该在栈顶的呀；如果说这样在一些情况下可以有利，那没事；但是如果是一个不能插队的排队系统呢，有人这样干呢！！后面的元素会想刀人的，关键在代码实现层面没有有效的办法去管控它（可以但是可能会异常繁琐）

再举一个刚刚的例子（栗子），刚刚实现的栈中，栈的数据部分捆绑在一个结构体中，结构体中的top有两种初始化方式：

top = 0; 表示 top 指向入栈位置

top = -1; 每次入栈时， top要先自增，再进行入栈元素的赋值：相当于top指向的是入栈位置的前一个位置

现在在看到我们的入栈函数，其核心代码也就只有一行两行；但是有的人看到了说直接在要使用的时候直接 arr[++top] = 入栈元素;   但是一运行发现出错了，最后调试发现 top 初始化为 0，就指向入栈位置，应该这样写：arr[top++] = 入栈元素;     这也是一种不规范的行为

这里我们可以看到：如果数据和方法分离（比如刚刚的不调用函数直接入栈），我们自己要控制的也越多，有些人也不会讲规范，很容易出错。对于个人是很讲究代码规范的，看到刚刚的直接入栈那种不规范操作更是嫉恶如仇

我们看到，C语言这样数据和分离的方法在面向过程中是非常牛的，很多很多问题最优解也是用C语言写的；

但是数据和分离的这种方法在对于对象来说，很多时候对于对象的要求就要求会很高，有些人会很不规范，对于不规范操作我是嫉恶如仇，当然祖师爷也是

祖师爷想，既然C语言那么多人会代码不规范，提高每个人的素质比较困难，但是可以改变语法

—— 《既然改变不了世界，那就改变自己篇》

所以祖师爷在类中还引入了访问权限

开始了开始了

 

祖师爷设计了三种访问权限：

public：公有的。类中成员的属性为 public 表示该成员可以在类的外部直接被访问

protected：被保护的。类中成员的属性为 protected 不能在类的外部直接访问该成员

private：私有的。类中成员的属性为 private ，表示该成员不能在类的外部直接被访问

用法简单，如下：

属性为 public 的成员可以在类外面直接访问，被 private 修饰的成员不能被直接访问（这里错误展示就不写啦，有点小锉锉，不是理由）

一般我们把要给对象用的成员函数属性设置为 public ，而不想让对象改动的数据设置为私有 private ，这样对象在类外就只能调用你规定好的函数，让使用者更加规范地、方便地、系统地去访问数据等操作，将不规范扼杀在了摇篮里

这样设计带来的规范和方便时给人的，所以这里也体现了 面向对象（关注的是对象）

其实了解了这个，大概想想就可以猜到封装的意思了

类的封装：将数据和方法有机结合，不提供对象的属性和细节，只提供对象成员函数的接口，以此来进行和对象的交互

（不提供 对象 成员函数的实现细节 和 各数据 ，只给你调用成员函数来对对象的数据等进行修改）

这样很大程度上提高了我们的代码的规范性，用起来好方便，呜呜祖师爷真好，祖师爷以德报怨，爱死祖师爷了

现在类的基本格式和定义搞清楚了，来看看怎么用类来定义变量

用类定义变量

和C语言的结构体不同，结构体在定义变量时要加上 struct，不能直接是结构体名字来定义变量

而在类中，是直接使用：类名 + 变量名   来定义变量 （etc.     Stack S; ）

(大概是祖师爷也觉得每次定义要加struct太麻烦了，直接改掉了)

etc.   //与上面格式代码对应

Stack S;

对的，just这样方便

但是有人发现在C++中使用 struct 定义的类型也可以直接用 类型 + 变量名  来定义变量

那是因为在C++中，struct 定义的类型也被升级成了类；也就是说，C++使用 struct 和 class 定义的都是类，定义的不是结构体哦

那有人说，struct 定义出来的类和 class 定义出来的类没有任何差异吗？有，但不多

就一个地方：

struct 定义出来的类，其成员的属性默认为：public

class  定义出来的类，其成员的属性默认为：private

就一个公私有的问题啦，不过日常我们的数据不愿意被外部直接访问到，如果忘记手动修饰成员的属性，class 会更安全健壮点

类的理解和对象的实例化

思考，只是定义好了一个类，它里面的数据有没有开空间？

早在C语言的结构体中，刚定义好的结构体类型只是声明，其中的成员变量没有分配空间，只是声明，声明这个结构体类型里有这个成员；而到了真正定义了一个结构体变量时，才根据刚刚的声明去开辟空间，按成员声明分配空间

C++中刚定义好的类也是声明，其中的变量是声明该类中有该成员，并没有真正开辟空间

注意，这里的成员变量 _pa  _top  _capacity  还没有开辟空间，只是声明，声明此类中有该成员变量

那在什么时候初始化呢？

在对象被定义的时候，也就是在对象实例化的时候，才真正在本函数栈帧中（或其他存储空间中）开辟大小为 类的大小 的空间，按成员变量的声明依次分配内存空间给它的成员变量

形象地加深理解：

我们可以看到，其实头文件中的类更相当于一张图纸，一张蓝图；而用这个类创建了对象，才是用这个图纸将物体创造出来，因为创建好对象才真正开辟了空间，一定要理解清晰，每次写之前就应该想到

用类来创建对象的时候才分配空间，所以给这个过程一个形象的名字，叫做对象的实例化

继续添加内容

sizeof对象的问题，图纸和公共代码区

 

sizeof 计算类对象的大小

要讲到计算一个类对象的大小，得先了解：

类对象的成员函数在公共代码区

和结构体计算大小不同，类中除了有数据，比结构体还多了成员函数这一东西

那计算大小时要不要算进成员函数的大小去呢？

那得看对象的栈帧里面是不是有成员函数的栈帧

先构想：如果成员函数的栈帧在对象里面，那创建的每一个对象内部都有该函数，用的时候调用它。这样固然可以，但是重复的那段函数代码是不是很冗余啊？这样设计是不是很挫啊 —— 祖师爷当然不会那样干

这就好比一个对象相当于一个房子，然后成员函数相当于日常大家都要用的足球场，现在如果在对象里面都塞一个函数的空间，相当于每个房子里都装修一个足球场

祖师爷怎么做呢？祖师爷把成员函数的栈帧空间放到了公共代码区，不在单个对象里面，而是每个对象（同一类）要使用该函数时，都去公共代码区调用该函数，相当于只要定义一个函数栈帧 大家一起用。这就相当于把足球场 修在了小区里面，每个房子的人可以使用同一个

所以成员函数的函数栈帧是不在对象里面的，而是在公共的代码区，所以计算大小时，也不用计算每个对象里面成员函数的大小

所以剩下的就只是数据了，这下和C语言结构体计算大小就一样了

1. this 指针

类中的私密数据不是不可以在外部访问到嘛，调用成员函数才能访问私密数据，那编译器是怎么实现的呢？它的底层又是什么呢？

先来看函数对象调用成员函数的一些特点

我们看到当类的对象调用其成员函数时，格式是：对象.成员函数(传参);

调用的汇编代码如下：

  

其实对象调用成员函数的底层还会有一个 this 指针，这是属于每一个成员函数的浪漫（每一个成员函数都有这个 this 指针）

this 指针 是一个隐含的参数，比如在调用 S1 中的 Push() 函数时，this指针 是一个隐含的参数

在调用 S1.Push() 时，编译器会 取 S1的地址 给 this指针，等到了成员函数内部，就可以用这个 this指针 可以用来访问 S1 中的数据（权限够），这就是调用成员函数修改数据的实现

清晰具体的过程吧：

S1.Push(1);    

底层汇编是 lea      rcx, [S1]       意思是取S1的地址给寄存器 rcx

等到了（公共代码区的）成员函数， 寄存器 rcx 将寄存的 S1的地址 给到 this指针，要使用S1该对象里的数据时，是通过this指针来实现的

用刚刚的栈举栗子：

我们一般在成员函数内部直接写：_capacity = Init_SZ;  

这样可以访问到 S1中的 _capacity，是因为底层是这样的：this->_capacity = Init_SZ;

是通过this指针来访问到 S1 中的数据；这里又一次体现出 C嘎嘎更多是让编译器帮我们完成了操作，而不是实质性地改变C语言

 

是成员函数就有 this 指针（这是属于每一个成员函数的浪漫）