C++ 关于类与对象(上篇) 详解
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。
例如在洗衣服的过程中，要拿取脏衣服，准备洗衣液，放进洗衣机清洗，从洗衣机中拿出衣服烘干，晾晒。
C++是基于面向对象的
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。
在洗衣服这件事情中
有四个对象：人，衣服，洗衣液，洗衣机
洗衣过程：人将衣服放进洗衣机，导入洗衣液，启动洗衣机，洗衣机会完成任务。
整个过程主要：人，衣服，洗衣液，洗衣机，四个对象之间的交互完成，人不需要关心洗衣机如何洗衣服。
例如美团外卖
面向过程主要是：点餐，分派骑手，骑手接单，商家完成订单，骑手送单，确认收到订餐。
面向对象：商家，用户，骑手之间的交互关系
在面向对象的系统中，其实中间的过程也需要经历，但是可以理解为后台这里主要关注对象之间的关系。
C++是基于面向对象但不是纯面向对象的语言，可以对象和过程两个混着写，如果后面理解深入需要再解释改善
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：
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
struct
中也可以定义函数
例子
这里 struct Stack 可以理解为结构体，也可以说 struct 是个类，Stack是类名，因为C++兼容C语言
主函数中，可以定义结构体st1，也可以定义类st2，但在C语言中不支持第二种定义
C++中的Stack类可以定义成员函数
C++兼并C语言，可以在类外面定义关于Stack的函数
C++中使用函数与C语言同理，可以调用函数，此外可以使用类中的成员函数，C语言不行
3.类的定义
上面结构体的定义，
在
C++
中更喜欢用
class
来代替。
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
为
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
分
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
或
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
内
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
::
一般情况下，更期望采用第二种方式。
例子
成员变量命名建议
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
这里的year到底是成员变量，还是函数形参？
year = year;
}
private:
int year;
};
一般都建议这样
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
_year = year;
}
private:
int _year;
};
或者这样
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
mYear = year;
}
private:
int mYear;
};
便于区分，不是必须这样，只是这样命名更规范易理解4.类的访问限定符及封装
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】
1. public
修饰的成员在类外可以直接被访问
2. protected
和
private
修饰的成员在类外不能直接被访问
(
此处
protected
和
private
是类似的
)
3.
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
4.
如果后面没有访问限定符，作用域就到
}
即类结束。
5.
class的默认访问权限为private，struct为public(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
这里代码写的是class，默认是
private，
必须写public，否则不能访问成员函数。如果写成struct，默认为public。
虽然成员变量不能访问，但可以写一个函数，调用函数得到结果。
调用
5.封装
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
。
在
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
。
6.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;
}7.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；比如：入学时填写的学生信息表，表格就可以看成是一个类，来描述具体学生信息。
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。
int main()
{
Person._age = 100; // 编译失败：error C2059: 语法错误:“.”
return 0;
}
只有声明，没有实例化，Person
类是没有空间的，只有
Person
类实例化出的对象才有具体的年龄。
3. 打
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，类就像是图纸，并没有实体的建筑存在，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间。
例子
8.类对象模型
如何计算类对象的大小
类对象的存储方式猜测
1.
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。
2.
代码只保存一份，在对象中保存存放代码的地址
3.实际存储
只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段
例子
计算类内存空间
类中既有成员变量，又有成员函数
class A1 {
public:
void f1(){}
private:
int _a;
}; 类中仅有成员函数
class A2 {
public:
void f2() {}
}; 类中什么都没有---空类
class A3
{};
结论：
一个类的大小，实际就是该类中
”
成员变量
”
之和，当然要注意内存对齐
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
结构体内存对齐规则：与C语言同理，可以去看C语言笔记内存对齐的详细分析解释
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。
9.this指针
this指针引出
Date
类中有
Init
与
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。
关于调用成员函数是否始终是一个地址
int main()
{
Date d1;
d1.Init(2023, 7, 20);
//d1.Print();
Date d2;
d2.Init(2023, 7, 21);
//d2.Print();
return 0;
}
d1对象的Init函数地址与d2对象的Init地址不一定一样，虽然是一个函数，但是分别调用，在d1调用结束后函数里的临时this指针就销毁了，调用结束函数栈帧销毁。
当d2调用时是新的this指针，函数地址不同，Print函数同理
this指针不能理解成当前对象，他只是指向当前调用的对象this指针不能理解成当前对象，他只是指向当前调用的对象，把当前对象的地址传给它了
this指针的特性
1.
this
指针的类型：类类型
* const
，即成员函数中，不能给
this
指针赋值。this指针本身不能修改，但是能修改指针指向的内容。
2.
只能在
“
成员函数
”
的内部使用
3.
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
。
4.
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
this 指针存在哪里？
例子
1.
2.
原文地址：https://blog.csdn.net/2301_76838975/article/details/143690775
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