【C++】C++入门基础【类与对象】

目录

1.类

1.1类的定义

1.2struct 与 class对比

2.访问限定符

3. 类域

4.实例化 

5.存储大小----内存对齐

6.this指针

---

---

1.类

1.1类的定义

• class作为类的关键字，后面跟的是类的名字，如Stack，{}中的为类的主体，类定义结束时后面的分号不能省略。类体中的内容成为类的成员，类中声名的变量叫做类的属性或者成员变量，类中的函数叫做类的方法或者成员函数。
   
• 为了区分成员变量，一般习惯上成员变量会加一个特殊标识，如成员变量前面会加一个_或者字母开头，当然这不是C++强制的，只是在书写时便于区分变量，具体加什么要看企业规定。
   
• C++也可以用sturct定义函数，C++兼容C的struct的用法，同时将struct升级成了类，明显的变化是struct也可以定义函数，当然为了方便，一般情况下我们还是推荐用class定义函数。

 我们看具体代码：

class Stack//class 为类，Stack是类名
{public:void Init(int n = 4){_array = (int*)malloc(sizeof(int) * n);if (nullptr == _array){perror("申请失败");return;}
}private:
int*_array;size_t _capacity;size_t _top;}

 private之后的就是成员变量，pubilc之后的是成员函数。

1.2struct 与 class对比

struct Person
{
public:void Init(const char* name, int age, int tel){strcpy(_name, name);_age = age;_tel = tel;}void print(){cout<<_name <<endl;cout << _age << endl;cout << _tel << endl;}private:char _name[10];int _age;int _tel;
};
/ C++升级struct升级成了类
// 1、类⾥⾯可以定义函数
// 2、struct名称就可以代表类型
// C++兼容C中struct的⽤法
// 不再需要typedef，ListNodeCPP就可以代表类型//兼容C
typedef struct QueueNode
{struct QueueNode* next;int val;}QNode;typedef struct Queue
{QNode* head;QNode* tail;int size;}QU;
void QueueInit(QU* q)
{q->head = nullptr;q->tail = nullptr;q->size = 0;
}

在开头的描述中我们知道，struct在c++中升级成了类，同时也保留着c的用法。以上代码就是最好的证明，也是最普遍的用法。

2.访问限定符

• C++⼀种实现封装的⽅式，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⼾使⽤。
• 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，protected和private是⼀样的，以后继承章节才能体现出他们的区别。
• 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定义成员没有被访问限定符修饰时默认为private，struct默认为public。
• ⼀般成员变量都会被限制为private/protected，需要给别⼈使⽤的成员函数会放为public。

#include<iostream>
int main()
{
public://在类外可以被直接访问，通常成员函数private://在类外不可访问，通常为成员变量}

3. 类域

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，在类外定义成员时，需要用::作用域操作符指明成员属于哪一个类域

类域影响的是编译的查找规则，下⾯程序中Init如果不指定类域Stack，那么编译器就把Init当成全局函数，那么编译时，找不到array等成员的声明/定义在哪⾥，就会报错。指定类域Stack，就是知道Init是成员函数，当前域找不到的array等成员，就会到类域中去查找

#include<iostream>
using namespace std;class Stack
{public:
// 成员函数void Init(int n = 4);
private:
// 成员变量int* array;
size_t capacity;
size_t top;
};
// 声明和定义分离，需要指定类域void Stack::Init(int n)
{
array = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
if (nullptr == array)
{
perror("malloc申请空间失败");
return;
}
capacity = n;
top = 0;
}int main()
{
Stack st;
st.Init();
return 0;
}

4.实例化 

• 用类类型在物理内存创建对象的过程，叫做类实例化出对象
   
• 类是一种抽象的描述，是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员变量，这些成员变量只是声明，没有分配空间，用类实例化出对象，才会分配空间。
   
• 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象，占用实际的物理内存空间，存储类成员变量。打个比方：类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造房子，类就像设计图，设计图规划了许多个房间，只有设计图落实上，房间才会建立，才有物理空间。
   

 

5.存储大小----内存对齐

为了方便内存读取，用空间换时间，c和c++都存在内存对齐的操作。详细的内存对齐的原因请见什么是内存对齐？如何计算内存对齐？为什么要内存对齐？-CSDN博客这位大佬的博客

内存对齐规则

1. 第⼀个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
2.  其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。
3.  注意：对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数 与 该成员⼤⼩的较⼩值。
4. VS中默认的对⻬数为8 • 结构体总⼤⼩为：最⼤对⻬数（所有变量类型最⼤者与默认对⻬参数取最⼩）的整数倍。
5.  如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对⻬到⾃⼰的最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩ 就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体的对⻬数）的整数倍。 

成员函数在内存中占一个字节，成员变量占各自的字节数。

成员函数只是占位，证明自己的存在 

---

6.this指针

1. 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和 Print函数时，该函数是如何知道应该访问的是d1对象还是d2对象呢？那么这⾥就要看到C++给了 ⼀个隐含的this指针解决这⾥的问题
    
2.  编译器编译后，类的成员函数默认都会在形参第⼀个位置，增加⼀个当前类类型的指针，叫做this 指针。⽐如Date类的Init的真实原型为：
    void Init(Date* const this, int year, int month, int day)
    
3.  类的成员函数中访问成员变量，本质都是通过this指针访问的，如Init函数中给_year赋值， this- >_year = year;
    
4.  C++规定不能在实参和形参的位置显⽰的写this指针(编译时编译器会处理)，但是可以在函数体内显 ⽰使⽤this指针。

int main()
{Date d1;Date d2;//d1.Init(&d1, 2024, 8, 6);//d2.Init(&d2, 2025, 8, 7);d1.Init(2024, 8, 6);d2.Init(2025, 8, 7);//d1.Print(&d1);//d2.Print(&d2);d1.Print();d2.Print();return 0;
}