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类和对象-上
- [1. 前言](#1. 前言 "#1__15")
- [2. 类的引入](#2. 类的引入 "#2__35")
- [3. 类的定义](#3. 类的定义 "#3__72")
- [4. 类的访问限定符](#4. 类的访问限定符 "#4__150")
- [5. 类的实例化](#5. 类的实例化 "#5__220")
- [6. 类对象模型](#6. 类对象模型 "#6__262")
-
- [6.1 类对象的存储模式](#6.1 类对象的存储模式 "#61__310")
- [7. this指针](#7. this指针 "#7_this_338")
-
- [7.1 this指针的特性](#7.1 this指针的特性 "#71_this_382")
- [7.2 this指针的用处](#7.2 this指针的用处 "#72_this_422")
- [8. 总结以及拓展](#8. 总结以及拓展 "#8__466")
1. 前言
C语言是面向过程的语言
关注的是过程
而C++是面向对象的语言
关注的是对象
而类和对象就是面向对象的基础!
C++为了兼容C语言
保留了原先的玩法,并且增加了新的玩法
本章重点:
本篇文章着重讲解类的概念,基本特性
成员函数的性质,和最重要的this指针
2. 类的引入
C语言的结构体功能单一
只能定义成员变量,不能定义函数
而C++中新增了一个玩法:
可以定义成员函数
比如:
cpp
struct NEO
{
int a;
char b[20];
void test()//成员函数
{
cout<<"杭州电子科技大学"<< endl;
}
void push(char ch,int i)//成员函数
{
b[i] = ch;
}
};
int main()
{
NEO tmp;
tmp.test();//会打印"杭州电子科技大学"
tmp.push('a',1);//数组b下标为1的位置会被插入一个字符'a'
}在C++中,C的结构体就是类
并且C++中更喜欢用class替代struct
3. 类的定义
cpp
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类的定义与结构体类似
只不过将struct换成了class
类成员函数的两种定义方式:
声明和定义都放在类中:
cpp
class people
{
char* name;
char* sex;
int height;
int age;
void peoinfo()//打印此人的消息
{
cout<<name<<" "<<sex<<" "<<height<<" "<<age;
}
};这个类的成员函数的声明和定义都在类中
编译器就可能把此函数当作内联处理!
只要是在类中定义的函数都会被看作内联
当然这只是给编译器一建议
具体会不会内当作内联要看代码长度
类函数声明定义分开
一般说的声明和定义分开是指:
声明放在.h文件,定义放在.cpp文件
.h文件
cpp
class people
{
char* name;
char* sex;
int height;
int age;
void peoinfo()//打印此人的消息
};.cpp文件(错误实例)
cpp
void peoinfo()//打印此人的消息
{
cout<<name<<" "<<sex<<" "<<height<<" "<<age;
}注意:在另一个文件中,必须要加上类名::
否则系统不知道你是要新定义一个函数
还是要定义已经声明过的函数
正解:
cpp
void people::peoinfo()//打印此人的消息
{
cout<<name<<" "<<sex<<" "<<height<<" "<<age;
}4. 类的访问限定符
首先介绍三个访问限定符:
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 - 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了
作用域就一直到类结束 - class的默认访问权限为private
struct为public(因为要兼容C)
举例说明:
cpp
class NEO
{
public:
void test1()
{
cout<<"haha";
}
void test2()
{
cout<<"hehe";
}
private:
int a;
char b[20];
double c;
}
int main()
{
NEO tmp;
tmp.test1();//正常运行
tmp.a = 10;//运行报错
tmp.c = 20;//运行报错
return 0;
}此类中,public和private
之间的成员是共有的,类外可以访问
private到类结束的成员是私有的
类外不能访问!
需要注意的点:
不管成员函数是共有还是私有
也不管成员变量是共有还是私有
成员函数都可以访问到成员变量!
5. 类的实例化
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化
在实例化类对象之前,这个类并不占用内存
比如:
cpp
class Person
{
public:
void printper()
{
cout<<name;
}
private:
char* name;
};
int main()
{
Person.name = "NEO";//编译报错,还没有实例化对象
Person p1;
return 0;
}若没有实例化对象p1
这个class类是不会开辟空间的!
class类就像一个设计图纸一样
在按照这个图纸建设房子前
这块区域是没有空间占用的
实例化对象就像按照图纸修房子一样
会占用空间
6. 类对象模型
怎么计算一个class类的大小?
例如:下面这两个类:
cpp
class A
{
void PrintA()
{
cout << a << endl;
}
int a;
char b;
};
class B
{
int a;
char b;
};
int main()
{
printf("类A的大小: %d\n", sizeof(A));
printf("类B的大小: %d\n", sizeof(B));
return 0;
}
结论:
- 类中的成员函数不算在类的大小中
- 类的大小遵守结构体内存对齐规则
- 空类(没有成员变量)的大小是1字节
注:如果你不知道结构体内存对齐规则
请点击:结构体内存对齐规则
6.1 类对象的存储模式
为啥类中的成员函数不占空间?
那函数存储在什么位置?
带着这样的疑惑来看看类的存储模式:
- 类成员变量存储在实例化对象中
- 类成员函数存储在公共的代码段
可以用下面这张图来理解:
对类成员变量的解释:
由于每一个对象中的变量的值可能不同
所以成员变量存储在不同的对象中
对类成员函数的解释:
但是每个对象调用的函数是相同的
为了节省空间,将成员函数从对象中剥离
到公共代码段,不管实例化多少个对象
只要调用成员函数就会去代码段找!
7. this指针
先看以下的日期类:
cpp
class Date
{
public:
void Init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};
int main()
{
Date d1;
d1.Init(2023,7,22);//初始化对象
return 0;
}看似Init只有三个参数
看似调用Init时只传了三个参数
但其实还有一个隐藏的指针this!
可以用下图理解this的位置:
并且在每一个成员变量之前
都有this指针解引用访问它:
7.1 this指针的特性
基本特性:
- this指针的类型：const 类类型 *
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指针不能我们显示去写
也不能我们显示去传对象地址 - this指针存储在栈区,不存储在对象中
对特性的理解:
不能这样写代码:
cpp
class A
{
void Init(A* this,int a)
{
_a=a;
}
int _a;
};
int main()
{
A a1;
a1(&a,10);
}假如这样写代码,那么函数参数就有三个
系统还是会自动传this指针,会报错
7.2 this指针的用处
假设我们实例化了两个对象
分别是d1和d2
cpp
class Date
{
public:
void Init(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};
int main()
{
Date d1;
Date d2;
d1.Init(2023,7,22);//初始化对象
d2.Init(2023,7,23);
return 0;
}已知成员函数是放在公共代码段的
假如没有this指针存在
函数体又没有区别不同对象的手段
那么就会出现一个问题:
对象d1调用函数Init时,函数不知道是
哪一个对象调用了它,就无法区分对象
使用this指针将对象的地址传入函数中
函数体就可以区分不同对象了!
8. 总结以及拓展
本章是类和对象的入门篇
只介绍了类的解基本概念和特性
其中比较重要的是this指针
它还会陪伴我们很久!
基础不牢,地动山摇
类学不会,学C++就受罪
拓展: C++命名方式
C++又很多习惯的命名方式
这里介绍一个:驼峰法命名
- 单词和单纯之间首字母大写
- 函数名,类名首字母大写
- 变量首字母小写,后面单词首字母大写
- 成员变量的首字母前加下划线_
举例说明:
cpp
class Date
{
public:
void InitDate(int year, int month, int day)//initialize date
{ //初始化日期,简写后,I和D要大写
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void PrintInfo()//printf information,简写后P和I要大写
{
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
}
private:
int _year; //成员变量前面加_
int _month;
int _day;
};🔎 下期预告:类和对象(中) 🔍