【C++】透析类和对象（上）

有不懂的，可翻阅我之前文章哦！

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类的定义

class为定义类的关键字，Stack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。

C++中struct也可以定义类，C++兼容C中struct的⽤法，同时struct升级成了类，明显的变化是 struct中可以定义函数，⼀般情况下我们还是推荐⽤class定义类。

定义在类⾯的成员函数默认为inline。

问题：struct和class都可以定义类，那有什么区别呢？

既然开始学习C++了，不要老想着用C语言的那一套，在C语言中，Struct是用来定义结构体的，容易混，虽然C++兼容C，但是在一定程度上会混淆自己！
Struct在没有添加访问限定符时，默认为public,而class默认为private。

访问限定符

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，它们俩的区别，我们现在不做深究！

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。

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。

类的实例化

实例化概念

⽤类类型在物理内存中创建对象的过程，称为类实例化出对象。

类是对象进⾏⼀种抽象描述，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，⽤类实例化出对象时，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出房⼦，类就像是设计图，设计图规划了有多少个房间，房间⼤⼩功能等，但是并没有实体的建筑存在，也不能住⼈，⽤设计图修建出房⼦，房⼦才能住⼈。同样类就像设计图⼀样，不能存储数据，实例化出的对象分配物理内存存储数据。

上图理解：

总结理解：

定义一个类的过程中，只是起到了声明作用，并没有开辟空间占用内存，当实例化出一个对象来，这才开辟了一块内存！

对象大小

开辟出一个空间来，那这个空间大小是多少呢？

简单来说，它的空间占用情况和C语言里面的结构体一模一样！也就是说我们计算一个对象大小也就是算C语言里面的结构体大小！

如果忘了C语言中结构体计算可以去这篇文章：结构体和联合体的计算_小八哥向前冲

我们来一起复习一下：

第⼀个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

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。

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。

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。

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。

那如果没有成员只有函数呢？

这里放1的原因：

为什么没有成员变量还要给1个字节呢？因为如果⼀个字节都不给，怎么表⽰对象存在过呢！所以这⾥给1字节，纯粹是为了占位标识对象存在。

this指针

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。

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。

this指针方便更好地指向当前对象！调用类里面的函数，函数前面会隐含this指针，但是不能自己添加，但可以在函数里面调用this指针！

图理解：

类的默认成员函数

默认成员函数就是⽤⼾没有显式实现，编译器会⾃动⽣成的成员函数称为默认成员函数。

⼀个类，我们不写的情况下编译器会默认⽣成以下6个默认成员函数。

那编译器自己会生成，是不是就不用我们自己写了？其实不然！

我们写不写需要看俩个方面：

第⼀：我们不写时，编译器默认⽣成的函数⾏为是什么，是否满⾜我们的需求。

第⼆：编译器默认⽣成的函数不满⾜我们的需求，我们需要⾃⼰实现。

构造函数

构造函数的特点：

函数名与类名相同。

⽆返回值。(返回值啥都不需要给，也不需要写void，不要纠结，C++规定如此)。

对象实例化时系统会⾃动调⽤对应的构造函数。

构造函数可以重载。

如果类中没有显式定义构造函数，则C++编译器会⾃动⽣成⼀个⽆参的默认构造函数，⼀旦⽤⼾显式定义编译器将不再⽣成。

⽆参构造函数、全缺省构造函数、我们不写构造时编译器默认⽣成的构造函数，都叫做默认构造函数。但是这三个函数有且只有⼀个存在，不能同时存在。⽆参构造函数和全缺省构造函数虽然构成函数重载，但是调⽤时会存在歧义。要注意很多同学会认为默认构造函数是编译器默认⽣成那个叫默认构造，实际上⽆参构造函数、全缺省构造函数也是默认构造，总结⼀下就是不传实参就可以调⽤的构造就叫默认构造。

我们不写，编译器默认⽣成的构造，对内置类型成员变量的初始化没有要求，也就是说是是否初始化是不确定的，看编译器。

图：

在这里，构造函数的作用其实就是将这个类初始化，例如，在栈中的Init函数的作用（初始化），如果用C++实现就能直接构造！

析构函数

析构函数的特点：

析构函数名是在类名前加上字符~。

⽆参数⽆返回值。(这⾥跟构造类似，也不需要加void)。

⼀个类只能有⼀个析构函数。若未显式定义，系统会⾃动⽣成默认的析构函数。

对象⽣命周期结束时，系统会⾃动调⽤析构函数。

跟构造函数类似，我们不写编译器⾃动⽣成的析构函数对内置类型成员不做处理，⾃定类型成员会调⽤他的析构函数。

还需要注意的是我们显⽰写析构函数，对于⾃定义类型成员也会调⽤他的析构，也就是说⾃定义类型成员⽆论什么情况都会⾃动调⽤析构函数。

如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使⽤编译器⽣成的默认析构函数，如Date；如果默认⽣成的析构就可以⽤，也就不需要显⽰写析构，如MyQueue；但是有资源申请时，⼀定要⾃⼰写析构，否则会造成资源泄漏，如Stack。

⼀个局部域的多个对象，C++规定后定义的先析构。

在这里，析构函数的作用就相当于销毁！

模拟栈（初学者）

我们可以利用上述知识，浅浅构造一个简单的栈！

cpp 复制代码

class stack
{
public:
	stack(int n=4)
	{
		assert(n > 0);
		int* tmp = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
		if (tmp == nullptr)
		{
			perror("malloc failed!");
			return;
		}
		arr = tmp;
		top = 0;
		capacity = n;
	}
	~stack()
	{
		free(arr);
		arr = nullptr;
		top = capacity = 0;
	}
private:
	int* arr;
	int top;
	int capacity;
};

今天的类和对象就学到这里，我们下期见!