类和对象上-class与struct实例化内存对齐与this指针

类和对象（上）：class 与 struct、实例化、内存对齐与 this 指针

我的github：(https://github.com/xcx55/ubuntu-linux-project)

感谢各位大佬参观我的github！！

C++ 入门阶段全部走完，从这篇开始进类和对象------C++ 真正的范式转变。先把"上"这块写掉：类怎么定义、实例化是怎么回事、对象里到底存了什么，以及无处不在却永远看不见的 this 指针。

一、class 与 struct：差的只是一个默认权限

C++ 里 struct 升级成了类：也可以定义函数 ，而且完全兼容 C 的用法。class 是专门的关键字。两者几乎一样，唯一区别是默认访问权限：

class：成员默认 private（私有）；
struct：成员默认 public（公有）。

cpp 复制代码

class Date
{
public:
    void Init(int year, int month, int day)
    {
        _year = year;   // 如果成员叫 year，这里就写成 year = year，分不清谁是谁
        _month = month;
        _day = day;
    }

private:
    int _year;   // 成员变量习惯加 _ 或 m 开头做标识
    int _month;
    int _day;
};

成员变量加 _ 不是强制的，只是惯例（也有公司用 m_ 开头），作用是让"给成员赋值"这种场景一眼分清哪边是成员哪边是参数。访问限定符有 public / private / protected 三种，一个类里可以放多个，谁生效看它圈住的范围。

访问限定符是"封装"的语法载体：C 语言里结构体的内部元素谁都能直接访问，C++ 里只能通过公开的成员函数去操作，看不到底层------这就是面向对象的第一个特性"封装"。类的设计本身就是体现封装。

二、域的账又续了一笔：类域

查找规则的老朋友回归了。C++ 的域扩到四种：局部域、全局域、命名空间域、类域。

编译器找名字还是那条路：先局部域，再全局域；而命名空间域和类域里的东西，得有单独的方法访问 （bit::x、obj.func()）。类域还有一个新性质：就算两个函数长得一模一样，域不一样就是两个不同的函数------会生成两个看似相同实则不同的东西。这为后面的函数重载（依赖参数区分）和类成员函数（依赖 this 区分对象）铺了路。

还有一条通用规律值得单独记：对函数，先找声明，再找定义。声明可以在局部域、全局域、命名空间域、类域任何地方，找到声明编译器才知道去哪找定义。

三、实例化：声明没有空间，定义才有

这是全篇最核心的一句话：

声明没有空间，定义才有。类实例化------从声明变成定义------出来的东西就是对象。

类是对对象的一种抽象描述，像建筑设计图 ：图纸规划了有几个房间、多大，但图纸本身不能住人；用图纸盖出房子，房子才能住。类本身不存储数据，Date d1; 这一下才在物理内存里分配空间------这个过程叫实例化，一个类可以实例化出任意多个对象。

四、对象里存什么：只有成员变量

对象里不存成员函数，只存成员变量。为什么？节约内存------同一个类的所有对象，成员函数的逻辑一模一样，没必要每个对象都复制一份函数代码。

那成员函数存在哪？代码段 。所有对象共用一份函数代码，靠 this 指针区分"这次调用操作的是哪个对象"（下一节）。所以计算一个类的大小，只算成员变量、按 C 语言结构体内存对齐的规则算。

为什么内存对齐

计算机一次能读到的字节数是固定的（比如 4 或 8）。拿 char _ch; int _i; 举例：

对齐存放：_ch 占 1 字节，_i 从偏移 4 开始，总共 8 字节，读 _i 只需一次对齐的访问；
不对齐 ：_ch 后面紧跟 _i，_i 横跨两次读取边界，得读两次再拼才能拿到一个完整的值。

对齐就是空间换时间：浪费几个填充字节，换来每次访问都一步到位。

五、this 指针：永远看不见的那根线

最后的问题：不同对象调用同一个函数，函数怎么知道该访问 d1 的成员还是 d2 的成员？

cpp 复制代码

Date d1, d2;
d1.Init(2026, 10, 9);
d2.Init(2026, 1, 1);

Init 函数体里只有 _year = year，没有任何区分对象的逻辑------但 d1 调它改的是 d1，d2 调它改的是 d2。答案是 C++ 给每个成员函数的形参第一个位置，藏了一个当前类类型的指针：this 指针。

编译器处理后的真实原型：

cpp 复制代码

void Init(Date* const this, int year, int month, int day)
// 函数体里的 _year = year 本质是 this->_year = year

规则三条：

编译器自动加，实参和形参位置不能显式写 this（写了编译器会处理/报错）；
函数体内可以显式使用 this；
this 是 Date* const------指向不能变（你不可能让 d1 的调用操作 d2），这跟引用底层 int* const 是同一个设计。

所以成员函数访问成员变量，本质全部通过 this 指针 。.xxx() 和 ->xxx() 只是语法层的表现------除了函数本身，成员都可以通过指针或 . 访问。

串一下这篇的线：访问限定符给封装上了锁（class/struct 只差默认权限）→ 类域续上查找规则 → 实例化让声明变定义 → 对象只存成员变量、函数代码共用一份 → 共用的函数靠 this 认主。每个设计都是上一条的必然结果。下一篇进"中"：六大默认成员函数------构造和析构，那才是 C++ 自动化的开始。