关于类和对象

一.类的定义## 1属性就像一个人一样变量就像人的身高体重所以称之为属性方法就像一个人会开车一样函数就是他能实现的功能所以叫方法## 2第二条例子如下class Date { void Init(int year,int month,int day) { yearyear;//会导致混淆的写法 //所以在定义时后要给变量加东西修饰 _yearyear; } int _year; int _month; int _day; };class Stack { void push(int x,int*a) { //函数的实现 } int *a; int top; int capacity; };二.访问限定符class Stack { publuic: //要公开的内容 private: //不公开的内容 };C中的struct同样可以用来定义类与class大致相同除了访问限定外和继承方式后面会说到其他没有区别假如现在将函数的定义与声明分开在类里面进行声明在外面定义的话就要使用来引用类里面的变量class Date { void Init(int year,int month,int day) int _year; int _month; int _day; }; void Data::Init(int year,int month,int day) { //函数内容 }三.实例化光用类搞出来的变量是相当于声明实际上并没有直接开辟空间。形象的理解成类就是一张房子图纸里面是无法直接住人的但是实在得用类定义出来时就相当建好了房子现在里面可以住人了,这个过程就叫实例化class Date { int year }; Date b; b.year;//这样就可以访问到四.实例化对象的内存大小计算1.只有非静态成员变量才会占内存静态成员变量和函数是不会占空间的。2.计算类的内存空间的原则和计算C语言中结构体大小的原则一样都是对齐算法1原因内存对齐是计算机系统对内存访问的一种优化机制 ——CPU 访问内存时通常按 “对齐单位”如 2 字节、4 字节、8 字节批量读取而非单字节读取。如果数据的起始地址是对齐单位的整数倍CPU 能一次读取到目标数据否则需要多次读取并拼接降低效率。2计算方法规则 1成员变量的偏移量规则结构体中每个成员变量的偏移量相对于结构体起始地址的字节数必须是该成员变量自身大小的整数倍。若不足则自动填充空白字节。基本类型大小参考32/64 位系统通用char1 字节偏移量需是 1 的倍数无限制short2 字节偏移量需是 2 的倍数int4 字节偏移量需是 4 的倍数long4 字节32 位/8 字节64 位float4 字节double8 字节指针4 字节32 位/8 字节64 位规则 2结构体总大小规则结构体的总大小必须是「最终对齐单位」的整数倍。若成员变量排列后的总长度不足则在结构体末尾填充空白字节。规则 3嵌套结构体的对齐规则若结构体包含嵌套的子结构体子结构体的偏移量需是「子结构体自身最终对齐单位」的整数倍且整个父结构体的最终对齐单位取「父结构体基本类型成员最大大小」与「子结构体最终对齐单位」的较大值。**最终对齐单位 min (编译器默认对齐数结构体中最大基本类型成员的大小)这个对齐数是指前面有几个字节联想前面的内存读取就是为了方便读所以要预留出。EG:struct A { char c1; short s; char c2; };11(为short预留出来的215最终对齐单位是min(4,2)2;要是二的倍数所以算出来是63.特殊情况对于没有成员变量的类即空类它们会占一个字节单纯是为了占位不让无法表示它存在过五.关键字this在实际使用时候传的参数是这样的Date d1;Init(d1,int year,int month,int day)对于最后一句话的理解自己不能写this这个关键字只能靠系统编译的时候自己加上去1.const在*之前修饰的是指向的对象在*之后修饰的是const本身# 五.面向类的特性六.构造函数1.构造函数分为全缺省构造函数带参构造函数无参构造函数2.命名规则按类的名字命名3.特点就是能自动调用在实例化对象的时候就可以完成起到一个初始化的作用。同时也要注意全缺省和无参不能同时存在虽然构成函数重载但是会有调用歧义。在调用下面无参构造函数时不能这样写解释错误写法会造成歧义因为函数声明也是一样的格式。4.特殊的成员变量1const成员;要在构造初始化列 表初始化。2引用成员要在构造初始化列表初始化同时在定义的时候就要绑定对象。3static成员要在类外初始化因为他是属于类的而非某个实例化对象。class student { static int a; ...... }; student::a10;class Date { public: Date() { _year1; _month1; _day1; } private: int _year; int _month; int _day; } int main() { //Date d1();//错误写法 Date d1;//正确写法 return 0; }绝大多数情况下默认构造函数都需要我们自己就去写在少数情况下比如Myqueue就是用两个栈来实现队列且stack有默认构造函数调用的时候就可以自动生成总结应写尽写七.折构函数第六点是在说假如我们自己编了一个没有释放内存的析构函数系统还是会自动调用析构函数注意在监视的时候可以直接输入this来看类中的成员变量前提是进入到析构函数里面同时有两个对象是先析构后面创建的##什么时候要写析构函数1.没有申请内存时不用写比如Date2.申请了但是默认生成的够用比如Myqueue这种情况也不用写3.其他情况要写不然可能会造成内存泄漏就是在类里面申请了空间八.拷贝构造函数由于构成函数重载所以在命名的时候也以类的名字命名##关于第四条的解释自动生成的拷贝构造函数只能满足没有申请资源的拷贝工作对于申请了资源比如stack这样的是需要自己手动拷贝构造函数,这种叫深拷贝为什么深拷贝要自己写假如用的是系统写的浅拷贝那么对于Stake这样申请了资源的就会连地址一并拷贝过去那这样就可以修改本体显然不合理并且由于指向的是一块地址在return时候析构函数会调用两次对于已经释放的地址再一次释放会报错class Stake { public: Stake(int x 4)//构造函数 { Data* tem (Data*)malloc(sizeof(Data) * x); if (tem nullptr) exit(1); _a tem; _capacity x; _top 0; } Stake(const Stake st) { Data* tem (Data*)malloc(sizeof(Data) * st._capacity); if (tem nullptr) exit(1); _a tem; memcpy(_a,st._a,sizeof(Data)*st.top); _topst._top; _capacityst._capacity; } ~Stake()//析构函数专门用来清理申请的内存防止泄露 { free(_a); _capacity _top 0; } private: Data* _a; size_t _capacity; size_t _top; };在调用的时候有两种写法Stake s1(s2);Stake s1s2;s2是要拷贝的对象九.运算符重载bool operate(Date d1,Date d2) { return d1.yeard2.yeard1.monthd2.nmonthd1.dayd2.day; }上面这样写法是外置的也可以写内置的外置有个问题就是无法访问到private修饰的成员变量两种同时存在的时候系统会优先调用类里面内置的class Date { public: Date() { _year1; _month1; _day1; } bool operate(Date d1) { return _yeard1._year_monthd2.month_dayd2.day; } private: int _year; int _month; int _day; } int main() { //Date d1();//错误写法 Date d1;//正确写法 return 0; }返回引用的优势1.避免了产生临时对象调用拷贝构造2.实现连续赋值假如返回的是临时对象那么临时对象当右值无法继续赋值改变3.直接修改原对象int getElement(vectorint vec, int idx) { return vec[idx]; // 返回vector中元素的引用 } int main() { vectorint v {1,2,3}; getElement(v, 0) 10; // 直接修改原vector的第一个元素变为10 return 0; }关于赋值运算符重载第二条是为了避免生成拷贝Date operate(const Dated) { _yeard._year; _monthd._month; _dayd.day; return *this } Date (const Date d) { _yeard._year; _monthd._month; _dayd.day; } Date d1(2025,1,12); Date d2(2025,1,13); d1d2; Date d1(d2); Date d1d2;注意区分赋值运算符重载和复制拷贝的区别赋值运算符重载是有返回类型的同时在调用的时候也是不一样的复制拷贝是在初始化的同时进行赋值。下面那种是复制拷贝的两种写法。何时要手动实现何时不用与拷贝构造是一样的十.关于外部获得成员变量这里插入介绍两个类外面获得成员变量的方法1.直接写一个函数class Data { private: int a 10; public: int getA() const { return a; } // set函数修改a的值命名set变量名 void setA(int newA) { if (newA 0) { a newA; } else { cout 值不合法不修改 endl; } } }; // 调用 Data d1; d1.setA(20); // 合法a变成20 cout d1.getA() endl; // 输出20 d1.setA(-5); // 不合法提示错误a还是202。通过运算符重载比如重载[]来实现。十一.与与的重载实现在绝大数情况下是不用重载实现的系统默认的就够用了但是在少数情况下可以通过重载来实现隐藏自己的地址。下面是代码演示Date* operator() { return this; } const Date* operator()const//这里的第一个const是保证返回类型是const { //第二个是保证在这里面不能修改 return this; } Date* operator() { return nullptr;//也可以是其他地址 } const Date* operator()const { return nullptr;//也可以是其他 }十二.参数列表后面的const在写函数定义的时候假如在参数列表后面跟一个const,下面代码演示不同void Date::printt(Date*const this);//这样是this的指向不能改变 //上面这是编译器的const自带的本来就有const修饰指向不能发生变化 void Date::printtDate const *this)const;//括号里面的this是自带的这里只是为了演示方便 void Date::printtconst Date const *this);//和上面等价注意二者区别const是和左边的结合要是左边没有就和右边第一行代码const修饰*只能保证指向性不变下面才能保证对象不会被改变这样可以有效避免传参时发生权限放大解释这样接收时候必然是不可修改的不会存在在print内部可以修改this的数值十三.初始化列表class Date { private: Date (int a,int year,int month,int day) :_year(year ,_month(month) ,_year ,y(a) ,x(1) ,d1(1) ,_ptr((int*)malloc(12)) { if(_ptrnullptr) return 1; } private: int _year; int _month; int _day; const int x; int y; Time d1; int*_ptr; };1.为什么那三种必须用初始化列表呢因为他们要在定义的地方初始化而C规定成员变量在初始化列表定义。加上这两类变量的 “不可二次赋值” 特性而类的构造函数体执行时已经过了它们的合法初始化时机只能在初始化列表这个唯一的 “初始化节点” 完成赋值。关于第三种只要你写了任意一个带参且非全缺省的构造函数编译器就不会再自动生成默认构造函数这个类就成了「没有默认构造函数的类」。这时就要在唯一合法节点来初始化初始化列表调用的格式与先前没有区别2.声明时给缺省值public: int _year1; int _month1; int _day1;这个是给初始化列表使用的3.总结成员变量全要走初始化列表1.在初始化列表初始化的成员2.没有在初始化列表初始化的成员a.有缺省值用缺省值b.无缺省值x.内置类型看编译器大概率是随机值y.自定义类型调用默认构造没有就报错3.上面的三种必须在初始化列表初始化##值得而注意的是在类里面成员变量初始化的顺序是按照声明的顺序而非初始化列表里的顺序**易混淆的点很多同学可能以为构造函数与开辟空间有关实际上二者无任何关系构造函数是用来初始化的开辟空间是在进入函数时一把开好了的静态成员变量的初始化由于静态成员变量是全体对象共有的所以定义的时候初始化不能在类里面进行要外置class Date { private: static int _a; } int Date::_a1;外面初始化的时候不必再写static关于第三条由于他没有this指针所以他无法访问其他成员变量就是在静态成员函数里面对于非静态的啥也干不了但是其他可以随便访问静态成员变量静态变量初始化销毁的时间全局的静态变量在main函数开始之前就初始化局部的在程序运行到那里的时候初始化。销毁的时候静态全在后面同时全局静态最后。十四.友元十五.内部类class A { private: static int _k; int _h1; public: class B//默认B就是A的友元 { private: int _b1; } }这里的B仅仅 是访问方式发生了变化其他方面与定义在外面没有任何区别。此时计算A的大小也只能得到_h的大小。