(c++)类和对象 上篇

news2024/9/23 7:27:39

目录

1.面向过程和面向对象初步认识

2.类的引入

3.类的定义

4.类的访问限定符及封装

5.类的作用域

6.类的实例化

7.类的对象大小的计算

8.类成员函数的this指针


1.面向过程和面向对象初步认识
  • 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。
  • C++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。 为什么说c++是基于面向对象的语言,因为c++不仅可以面向对象,还可以面向过程,算是混编,其次c++要兼容c语言。
小知识:java才是纯面向对象的语言。

2.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: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 struct 中也可以定义函数。
  • c语言实现栈:
声明:
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>

typedef int STDateType;

typedef struct Stack
{
	STDateType* arr;
	int top;
	int capacity;
}ST;

void StackInit(ST* ps);//初始化

void StackDestory(ST* ps);//销毁

void StackPush(ST* ps, STDateType x);//压栈

void StackPop(ST* ps);//出栈

STDateType StackTop(ST* ps);//取栈顶元素

bool StackEmpty(ST* ps);//判断栈是否为空

int StackSize(ST* ps);//获取栈元素个数

实现:
#include"Stack.h"

void StackInit(ST* ps)//初始化
{
	assert(ps);
	ps->arr = NULL;
	ps->top = 0;
	ps->capacity = 0;

}

void StackDestory(ST* ps)//销毁
{
	assert(ps);
	free(ps->arr);
	ps->arr = NULL;
	ps->top = ps->capacity = 0;
}

void StackPush(ST* ps, STDateType x)//压栈
{
	assert(ps);
	if (ps->top == ps->capacity) //扩容
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDateType* tmp = (STDateType*)realloc(ps->arr, sizeof(STDateType) * newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			perror("realloc");
			exit(-1);
		}

		ps->arr = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}

	ps->arr[ps->top] = x;//尾插
	ps->top++;
}

void StackPop(ST* ps)//出栈
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
	ps->top--;
}

STDateType StackTop(ST* ps)//取栈顶元素
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));//ps->top != 0
	
	return ps->arr[ps->top - 1];
}

bool StackEmpty(ST* ps)//判断栈是否为空
{
	assert(ps);

	return ps->top == 0;

}

int StackSize(ST* ps)//获取栈元素个数
{
	assert(ps);

	return ps->top;
}

  • c++实现栈:
typedef int DataType;
struct Stack
{
   void Init(size_t capacity)
   {
      _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
      if (nullptr == _array)
      {
         perror("malloc申请空间失败");
          return;
      }
      _capacity = capacity;
      _size = 0;
    }

    void Push(const DataType& data)
    {
        // 扩容
        _array[_size] = data;
        ++_size;
    }

    DataType Top()
    {
        return _array[_size - 1];
     }

     void Destroy()
     {
         if (_array)
         {
             free(_array);
             _array = nullptr;
             _capacity = 0;
             _size = 0;
         }
     }

     DataType* _array;
     size_t _capacity;
     size_t _size;
};

小知识:上面结构体的定义,C++中更喜欢用class来代替


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号不能省略

  • 类体中内容称为类的成员:类中的变量称为类的属性成员变量; 类中的函数称为类的方法或者成员函数
类的两种定义方式:
1. 声明和定义全部放在类体中,需注意: 成员函数如果在类中定义,编译器可能会将其当成 联函数处理。

2. 类声明放在 .h 文件中,成员函数定义放在 .cpp 文件中,注意: 成员函数名前需要加类名::

小知识:类名 同时也表示类型。例:


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

 

【访问限定符说明】
  • 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(此处protectedprivate是类似的)

  • 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

  • 如果后面没有访问限定符,作用域就到 } 即类结束。

  • class的默认访问权限为privatestructpublic(因为struct要兼容C)

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

小知识:

C++ struct class 的区别是什么?
  •          C++需要兼容C语言,所以C++struct可以当成结构体使用。另外C++struct还可以用来定义类。和class定义类是一样的,区别是struct定义的类默认访问权限是publicclass定义的类默认访问权限是private
面向对象的三大特性 封装 、继承、多态
在类和对象阶段,主要是研究类的封装特性,那什么是封装呢?
  • 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。比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用户的就只有开关机键、通过键盘输入,显示器,USB插孔等,让用户和计算机进行交互,完成日常事务。但实际上电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件。
  • 对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的,CPU内部是如何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可
  • C++语言中实现封装,可以通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合,通过访问权限来隐藏对象内部实现细节,控制哪些方法可以在类外部直接被使用

5.类的作用域
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。
class Person
{
public:
     void PrintPersonInfo();
private:
  char _name[20];
  char _gender[3];
  int  _age;
};

// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
   cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;
}


6.类的实例化

用类类型创建对象的过程,称为类的实例化
1. 类是对对象进行描述的 ,是一个 模型 一样的东西,限定了类有哪些成员,定义出一个类 并没 有分配实际的内存空间来存储它;
2. 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
3. 做个比方。 类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子,类就像是设计图 ,只设计出需要什么东西,但是并没有实体的建筑存在,同样类也只是一个设计,实例化出的对象才能实际存储数据,占用物理空间


7.类的对象大小的计算
     7.1类对象的存储方式猜测
  • 对象中包含类的各个成员

缺陷:每个对象中成员变量是不同的,但是调用同一份函数,如果按照此种方式存储,当一
个类创建多个对象时, 每个对象中都会保存一份代码,相同代码保存多次,浪费空间。

  • 代码只保存一份,在对象中保存存放代码的地址

  • 只保存成员变量,成员函数存放在公共的代码段
                

 

 编译器一般是采取第三种方式进行存储:测试

7.2类的大小

一个类的大小,实际就是该类中成员变量之和,成员函数不进入类,所以不占类空间的大小,成员变量遵循内存对齐规则,另外注意空类的大小,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

 关于内存对齐:

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。

也可以看下这个结构体内存对齐。


8.类成员函数的this指针
class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		this->_year = year;
		this->_month = month;
		this->_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "." << _month << "." << _day << endl;
	}

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

int main()
{
	Date d1, d2;

	d1.Init(2023, 9, 1);
	d1.Print();

	d2.Init(2023, 9, 2);
	d2.Print();
	return 0;
}

对于上述类,有这样的一个问题:
Date 类中有 Init 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++中通过引入this指针解决该问题,即: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

 this 指针的特性
  •  this指针的类型:类类型* const,即成员函数中,不能给this指针赋值。
  •  只能在成员函数的内部使用
  • this指针本质上是成员函数的形参,当对象调用成员函数时,将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针
  • this指针是成员函数第一个隐含的指针形参,一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递,不需要用户传递
例题:
// 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 << this << endl;
		cout << "Print()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->Print();  
	return 0;
}

答:正常运行 因为函数在公共代码区域,指针虽然调用这个函数,但是并没有对指针进行解应用

// 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 PrintA()
	{
		cout << _a << endl;
		//cout << this->_a << endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->PrintA();   
	return 0;
}

答:运行崩溃 因为产生了空指针的问题,对空指针进行解引用

this指针存储位置在哪里?
  • this存储位置是在栈区,因为this指针是一个形参,形参一般存储在栈区
  • 但是this指针也可能被优化-vs是被放进寄存器,所以具体存储位置取决于编译器

注:概念性内容均来自比特科技

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/958983.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

C++ for 循环

for 循环允许您编写一个执行特定次数的循环的重复控制结构。 语法 C 中 for 循环的语法&#xff1a; for ( init; condition; increment ) {statement(s); }下面是 for 循环的控制流&#xff1a; init 会首先被执行&#xff0c;且只会执行一次。这一步允许您声明并初始化任…

模糊测试面面观 | 模糊测试是如何发现异常情况的?

协议模糊测试是一种用于评估通信协议、文件格式和API实现系统安全性和稳定性的关键技术。在模糊测试过程中&#xff0c;监视器扮演着关键角色&#xff0c;它们能够捕获异常情况、错误响应、资源利用等&#xff0c;为测试人员提供有价值的信息&#xff0c;有助于发现潜在漏洞和问…

STM32-串口通信(串口的接收和发送)

文章目录 STM32的串口通信一、STM32里的串口通信二、串口的发送和接收串口发送串口接收 三、串口在STM32中的配置四、串口接收的两种实现方式1. 需要更改的地方2. 查询RXNE标志位3. 使用中断 总结 STM32的串口通信 本文在于记录自己的学习过程中遇到的问题和总结&#xff0c;各…

LeetCode——栈的压入、弹出序列

这里我用下面的例子子来讲解一下模拟栈的实现。 例子1&#xff1a;pushed [1,2,3,4,5] popped [4,5,3,2,1] 思路&#xff1a;第一步&#xff1a;我们先创建一个栈&#xff0c;然后将pushed的数据压进去 第二步&#xff1a;判断&#xff01; 当压入栈的数据和popped第一个数据…

【实验六】组合逻辑电路的设计

【实验内容】 【实验报告】

向openssl中添加一个最简单的算法

文章目录 一、尝试在sha.c中添加新的函数二、添加自定义算法2.1 添加对应文件2.2 相关配置2.3 编译运行 一、尝试在sha.c中添加新的函数 在尝试添加新算法前&#xff0c;我先尝试在原有的旧算法中添加一个新函数&#xff0c;看是否能被编译并生成对应的动态链接库。 关于open…

unity 跨屏显示

1.代码 /*Type:设置分辨率*/ using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; using System; using System.Runtime.InteropServices;public class ScreenManager : MonoBehaviour {[HideInInspector]//导入设置窗口函数 [DllImport("…

nginx压缩ttf文件 mine.types的作用

最近在运维过程中&#xff0c;前端提到发现在linux上下载某ttl文件&#xff08;字体文件&#xff09;太大&#xff0c;传输过程比较慢&#xff0c;于是就想着使用nginx的gzip进行压缩&#xff0c;经过不断尝试&#xff0c;终于发现在nginx的配置目录/etc/nginx/mine.types 文件…

Windows中安装nvm进行Node版本控制与详细使用教程

1.nvm介绍 nvm英文全程也叫node.js version management&#xff0c;是一个nodejs的版本管理工具。nvm和npm都是node.js版本管理工具&#xff0c;但是为了解决node各种不同之间版本存在不兼容的问题&#xff0c;因此可以通过nvm安装和切换不同版本的node。 2.nvm下载 可在点此…

springboot网上家乡特产商城系统 微信小程序

基于特产商城小程序的设计基于现有的智能手机上运行&#xff0c;可以实现管理员服务端&#xff1b;首页、个人中心、用户管理、商品分类管理、商品信息管理、系统管理、订单管理等功能。方便用户微信端&#xff1b;首页、商品信息、商城公告、购物车、我的 等详细的了解及统计分…

JavaScript Web APIs-01学习

复习&#xff1a; splice() 方法用于添加或删除数组中的元素。 **注意&#xff1a;**这种方法会改变原始数组。 删除数组&#xff1a; splice(起始位置&#xff0c; 删除的个数) 比如&#xff1a;1 let arr [red, green, blue] arr.splice(1,1) // 删除green元素 consol…

Ubuntu 22.04.2 LTS 安装python3.6后报错No module named ‘ufw‘

查明原因&#xff1a; vim /usr/sbin/ufw 初步判断是python版本的问题。 # 查看python3软链接 ll /usr/bin/python3 将python3的软链接从python3.6换成之前的3.10&#xff0c;根据自己电脑情况。 可以查看下 /usr/bin 下有什么 我这是python3.10 所以解决办法是 # 移除py…

四神兽套餐,自控专业课复习最强资料详细介绍!

⭐️所谓又专又精&#xff0c;专是指我们售后群团队上百人都是自动化研究生&#xff0c;精是指我们只做自动化这一门专业学科7年了&#xff0c;研究到极致&#xff01; 专业课即将进入强化阶段啦&#xff0c;资料选的好&#xff0c;高分少不了&#xff0c;今天学姐给大家带来的…

嵌入式操作系统服务机制

欢迎关注博主 Mindtechnist 或加入【智能科技社区】一起学习和分享Linux、C、C、Python、Matlab&#xff0c;机器人运动控制、多机器人协作&#xff0c;智能优化算法&#xff0c;滤波估计、多传感器信息融合&#xff0c;机器学习&#xff0c;人工智能等相关领域的知识和技术。搜…

ssm电动车租赁网站源码和论文

ssm电动车租赁网站源码和论文107 开发工具&#xff1a;idea 数据库mysql5.7 数据库链接工具&#xff1a;navcat,小海豚等 技术&#xff1a;ssm 摘 要 现代经济快节奏发展以及不断完善升级的信息化技术&#xff0c;让传统数据信息的管理升级为软件存储&#xff0c;归纳&a…

java 中用 ReentrantReadWriteLock 解决HashMap() 线程安全问题

在并发编程中&#xff0c;当多个线程同时操作一个 变量时&#xff0c;容易出现线程安全的问题&#xff0c;我们可以使用各种锁来解决线程安全问题&#xff0c;比如&#xff1a;ConcurrentHashMap 在底层使用了synchronized 解决 HashMap()的线程安全问题, 我们这里希望使用 Ree…

三维模型OBJ格式轻量化压缩在移动智能终端应用方面的重要性分析

三维模型OBJ格式轻量化压缩在移动智能终端应用方面的重要性分析 三维模型的OBJ格式轻量化压缩在移动智能终端应用方面具有重要性。以下是对三维模型OBJ格式轻量化压缩在移动智能终端应用方面重要性的分析&#xff1a; 1、资源受限的环境&#xff1a;移动智能终端如手机、平板等…

【校招VIP】产品分析之功能分析

考点介绍&#xff1a; 作为一个产品经理&#xff0c;从需求分析到功能实现&#xff0c;一步都不能错过&#xff0c;不断调整不断沟通&#xff0c;以期达到最好的效果。 『产品分析之功能分析』相关题目及解析内容可点击文章末尾链接查看&#xff01; 一、考点题目 1. 拼多多…

Python中异步编程是什么意思? - 易智编译EaseEditing

异步编程是一种编程模式&#xff0c;用于处理可能会导致程序等待的操作&#xff0c;例如网络请求、文件读写或长时间的计算任务&#xff0c;而不会阻塞整个程序的执行。 在传统的同步编程中&#xff0c;当程序执行一个耗时的操作时&#xff0c;它会等待该操作完成&#xff0c;…

[Qt开发探幽(二)]浅谈关于元对象,宏和Q_ENUM

[Qt开发探幽&#xff08;二&#xff09;]深入浅出关于元对象&#xff0c;宏和Q_ENUM [Qt开发探幽&#xff08;二&#xff09;]深入浅出关于元对象&#xff0c;宏和Q_ENUM前言一、元对象但是 二、关于Q_OBJECT等宏属性1.元对象系统2.信号与槽3.属性系统 三、关于Q_ENUMS1.将其注…