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類的認(rèn)識(shí)

訪問(wèn)限定符：public(公有)，protected(保護(hù))，private(私有)。

類的兩種定義方式:

類的實(shí)例化：

封裝：

類的對(duì)象大小的計(jì)算：

類成員函數(shù)的this指針：

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C語(yǔ)言是面向過(guò)程的語(yǔ)言，關(guān)注的是過(guò)程，分析求解問(wèn)題的步驟，通過(guò)函數(shù)調(diào)用逐步解決問(wèn)題。

C++是基于面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，關(guān)注的是對(duì)象，將一件事拆分成不同的對(duì)象，考對(duì)象之間的交互完成。

C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體struct中只能定義變量，在C++中，結(jié)構(gòu)體內(nèi)不僅可以定義變量，也可以定義函數(shù)，因?yàn)镃++將struct同時(shí)升級(jí)成了類，類中可以定義函數(shù)。

如下:

struct Stack
{int* _a;int _top;int _capacity;void Init() {_a = 0;_top = 0;_capacity = 0;}
};

在C++中類名就是類型，所以C++在聲明結(jié)構(gòu)體變量時(shí)不需要在前面加struct,使用上面的Stack定義，如：Stack s1;

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類的認(rèn)識(shí)

在C++中更喜歡用class來(lái)代替。

class className{

????????//類體:由成員函數(shù)和成員變量組成

};//注意分號(hào)

class為定義的關(guān)鍵字，ClassName為類的名字，{}中為類的主體，類定義結(jié)束時(shí)后面分號(hào)不能省略。

類體中內(nèi)容稱為類的成員：類中的變量稱為類的屬性或成員變量，類中的函數(shù)稱為類的方法或者成員函數(shù)。

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訪問(wèn)限定符：public(公有)，protected(保護(hù))，private(私有)。

1. public修飾的成員在類外可以直接被訪問(wèn)。
2. protected和private修飾的成員在類外不能直接被訪問(wèn)。
3. 訪問(wèn)權(quán)限作用域從該訪問(wèn)限定符出現(xiàn)的位置開(kāi)始直到下一個(gè)訪問(wèn)限定符出現(xiàn)時(shí)為止。
4. 如果后面沒(méi)有訪問(wèn)限定符，作用域就到}即結(jié)束。
5. class的默認(rèn)訪問(wèn)權(quán)限為private，struct為public(因?yàn)樵贑中的struct在類外都可以訪問(wèn)所以是公有)。
6. 注意：訪問(wèn)限定符只在編譯時(shí)有用，當(dāng)數(shù)據(jù)映射到內(nèi)存后，沒(méi)有任何訪問(wèn)限定符上的區(qū)別。

如下代碼:

class Stack
{
private:int* _a;int _top;int _capacity;
public:void Init() {_a = 0;_top = 0;_capacity = 0;}bool Empty() {return _top == 0;}
};

其中private下面的為私有的在類外不可以訪問(wèn)，public下面的為公有在類外都可以訪問(wèn)。如果我在類外修改類內(nèi)的a只需要調(diào)用公有成員Init()函數(shù)就可以修改了。因?yàn)镮nit是在類內(nèi)的所以他可以訪問(wèn)類內(nèi)的私有成員。但是不能在類外直接訪問(wèn)成員a。

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類的兩種定義方式:

• 1.聲明和定義全部放在類體中。注意：成員函數(shù)如果在類中定義，編譯器可能會(huì)將其當(dāng)成內(nèi)聯(lián)函數(shù)處理。如下聲明和定義全部放在類體中:

• class Person{
  public://顯示基本信息void showlnfo(){cout<<_name<<"-"<<_sex<<"-"<<_age<<endl;}
  public:char*_name;//姓名char*_sex;//性別int _age;//年齡
  };

• 2.類聲明放在.h文件中，成員函數(shù)定義放在.cpp文件中。注意：成員函數(shù)名前面需要加類名::。
• 聲明放在類的頭文件person.h中：

• class Person{
  public://聲明void showlnfo();
  public:char*_name;//姓名char*_sex;//性別int _age;//年齡
  };

• 定義放在實(shí)現(xiàn)文件person.cpp中,在showlnfo函數(shù)名前面加了Person::，表示showlnfo是Person類中的，如下：

• #include"person.h"
  //顯示基本信息，輸出名字，性別，年齡；
  void Person::showlnfo(){cout<<_name<<"-"<<_sex<<"-"<<_age<<endl;
  }

一般情況，采用第二種方式。

類的作用域：類定義了一個(gè)新的作用域，類的所有成員都在類的作用域中，在類體外定義成員時(shí)，需要使用::作用域操作符指明成員屬于哪個(gè)類域。在C++中{}定義的都是域。

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類的實(shí)例化：

用類類型創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程，稱為類的實(shí)例化。

1. 類是對(duì)對(duì)象進(jìn)行描述的，是一個(gè)模型一樣的東西，限定了類有哪些成員，定義處一個(gè)類并沒(méi)有分配實(shí)際的內(nèi)存空間來(lái)存儲(chǔ)。
2. 一個(gè)類可以實(shí)例化多個(gè)對(duì)象，實(shí)例化出的對(duì)象，占用實(shí)例的物理空間，存儲(chǔ)類成員變量。

class Person{
public:void PrintPersonInfo();
private:char _name[20];char _gender[3];int _age;
};
//這里需要指定PrintPersonInfo是屬于Person這個(gè)類域
void Person::PrintPersonInfo(){cout<<_name<<" "<<_gender<<" "<<_age<<endl;
}

若要使用Person類，需要先實(shí)例化，然后才能使用。

下列寫(xiě)法是有誤的:

Person._name=0;? ?//沒(méi)有創(chuàng)建類的變量，也就是_name根本沒(méi)有空間，所以無(wú)法訪問(wèn)。

你可以這樣認(rèn)為類只是圖紙，而創(chuàng)建類則是根據(jù)圖紙建好的房子。

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封裝：

封裝是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行結(jié)合，隱藏對(duì)象的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開(kāi)接口來(lái)和對(duì)象進(jìn)行交互。封裝本質(zhì)是一種管理，比如電腦提供給用戶僅有關(guān)開(kāi)機(jī)，鍵盤(pán)，顯示器..等，剩下的CPU，顯卡，都封裝了。

在C++中實(shí)現(xiàn)封裝，可以通過(guò)類將數(shù)據(jù)以及操作數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)訪問(wèn)權(quán)限來(lái)隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，控制方法在類外直接被調(diào)用。

如我在類中有成員_name，_age為私有的把他們隱藏起來(lái)，然后再提供一個(gè)共有的void PrintPersonInfo(){}函數(shù)用來(lái)控制類內(nèi)的成員，然后再外調(diào)用這個(gè)函數(shù)，這時(shí)這個(gè)函數(shù)就是類提供給外面的接口。

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類的對(duì)象大小的計(jì)算：

如類創(chuàng)建變量時(shí)申請(qǐng)了內(nèi)存，那么我們?cè)撊绾斡?jì)算類的大小，如下有幾種猜測(cè):

• 1.對(duì)象包含類的各個(gè)成員 :
• 缺陷:每個(gè)對(duì)象中的成員變量的值是不同的，但是調(diào)用同一份相同代碼的函數(shù)，如果此種方式存儲(chǔ)那么當(dāng)一個(gè)類創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象時(shí)，每個(gè)對(duì)象都會(huì)保存一份的代碼，相同代碼保存多次，浪費(fèi)空間。
• 2.代碼只保存一份，再對(duì)象中保存存放代碼的地址:
• 
• 3.只保存成員變量，成員函數(shù)存放在公共的代碼段:
• 

對(duì)于上述三種方式，我們可以通過(guò)不同對(duì)象分別獲取大小來(lái)分析,如下:

 class A1{public:void f1(){}private:int _a;};//類中僅有成員函數(shù)class A2{public:void f2(){}};
// 類中什么都沒(méi)有--空類class A3{};int main() {cout << "A1:" << sizeof(A1) << endl;cout << "A2:" << sizeof(A2) << endl;cout << "A3:" << sizeof(A3) << endl;}

代碼結(jié)果為sizeof(A1)=4 ，sizeof(A2)=1，sizeof(A3)=1。

由此可以知道：一個(gè)類的大小，實(shí)際就是該類中"成員變量"之和，不是函數(shù)，注意內(nèi)存對(duì)齊。

注意空類的大小，空類比較特殊，編譯器會(huì)給空類一個(gè)字節(jié)來(lái)唯一標(biāo)識(shí)這個(gè)類的對(duì)象

?結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則：

• ?第一個(gè)成員在與結(jié)構(gòu)體偏移量為0的地址處。
• ?其他成員變量要對(duì)齊到某個(gè)數(shù)字(對(duì)齊數(shù))的整數(shù)倍的地址處
• ?注意：對(duì)齊數(shù)=編譯器默認(rèn)的一個(gè)對(duì)齊數(shù) 與該成員的大小較小值
• ?VS中默認(rèn)的對(duì)齊數(shù)為0
• ?結(jié)構(gòu)體總大小為：最大對(duì)齊數(shù)(所有變量類型最大者與默認(rèn)對(duì)齊參數(shù)取最小)的整數(shù)倍。
• ?如果嵌套了結(jié)構(gòu)體的情況，嵌套的結(jié)構(gòu)體對(duì)齊到自己的最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍處，結(jié)構(gòu)體的整體大小就是所有最大對(duì)齊數(shù)(行嵌套結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊數(shù))的整數(shù)倍。

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類成員函數(shù)的this指針：

this指針的引出：

如下有一串代碼：

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;Date d3;d1.Init(2023, 10, 7);d2.Init(2022, 10, 7);d1.Print();d2.Print();return 0;
}

? ? 對(duì)于上述代碼有這樣一個(gè)問(wèn)題：Date類中有Init和Print兩個(gè)成員函數(shù)，函數(shù)體沒(méi)有關(guān)于不同對(duì)象的區(qū)別，那么當(dāng)d1調(diào)用Init函數(shù)時(shí)，該函數(shù)是如何知道應(yīng)該設(shè)置d1對(duì)象，而不是設(shè)置d2對(duì)象呢。

在C++通過(guò)引入this解決了該問(wèn)題：C++編譯器給每個(gè)"非靜態(tài)的成員函數(shù)"增加了一個(gè)隱藏的指針參數(shù)，讓該指針指向當(dāng)前對(duì)象(函數(shù)運(yùn)行時(shí)調(diào)用該函數(shù)的對(duì)象)，在函數(shù)體中所有"成員變量的操作"，都是通過(guò)該指針去訪問(wèn)，只不過(guò)所有操作對(duì)用戶是透明的，即用戶不需要來(lái)傳遞，編譯器自動(dòng)完成。

如上述調(diào)用d1.Print();的代碼會(huì)被編譯器處理成如下代碼:
?

d1.Print();
//處理之后
d1.Print(&d1);void Print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
//處理之后
void Print(Date*const this) {cout << this->_year << "-" <<this->?_month << "-" <<this-> _day << endl;
}

注意：

• this不能顯示的寫(xiě)this相關(guān)的形參和實(shí)現(xiàn)。上述是編譯器處理后的結(jié)果：如
• void Print(Date*const this){}? ?this不能作為參數(shù)
• 但是可以在類里面顯示的使用，如：
• cout << this->_year << "-" <<this-> _month << "-" <<this-> _day << endl;

this指針的特性：

1. this指針的類型：類類型*const,即成員函數(shù)中，不能該this指針賦值。
2. 只能在"成員函數(shù)"的內(nèi)部使用。
3. this指針的本質(zhì)上是"成員函數(shù)"的形參，當(dāng)對(duì)象調(diào)用成員函數(shù)時(shí)，將對(duì)象地址作為實(shí)參傳遞給this形參，所以對(duì)象中不存儲(chǔ)this指針。
4. this指針是"成員函數(shù)"第一個(gè)隱含的指針形參，一般情況由編譯器通過(guò)ecx寄存器自動(dòng)傳遞，不需要用戶傳遞。
5. this指針在VS中是存儲(chǔ)到棧幀上面的。
6. this指針可以為空。