C++---类和对象（上）

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我是靠谱客的博主谦让火龙果，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C++---类和对象（上），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、类和对象的初步认识
C语言是面向过程的，关注的是过程，分析求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。
C++是基于面向对象的，关注的是对象，将一件事拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。
二、类的引入
C语言中，结构体只能定义变量；在C++中，结构体不仅能定义变量，也可以定义函数。

// 测试代码
struct Student
{
void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
{
strcpy(_name, name);
strcpy(_gender, gender);
_age = age;
}
void PrintStudentInfo()
{
cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}
char _name[20];
char _gender[20];
int _age;
};
int main()
{
Student s;
s.SetStudentInfo("peter", "man", 18);
s.PrintStudentInfo();
return 0;
}

上面结构体的定义在C++中更喜欢用class来代替。
三、类的定义

class className
{
// 类体：由成员函数和成员变量组成	
};
// 注意后面的分号

class关键字+类名+{}；类体
类中的元素称为类的成员；类中的数据称为类的属性或成员变量；类中的函数称为类的方法或成员函数。
类的两种定义方式：

在类体中定义

class Person
{
public:
void ShowInfo()
{
cout << _name << "-" << _sex << "-" << _age << endl;
}
private:
char *_name;
char *_sex;
int _age;
};

在类体中声明，外部定义

// 声明放在Person.h文件中
class Person
{
public:
void ShowInfo();
private:
char *_name;
char *_sex;
int _age;
};
// 定义放在类的实现文件Person.cpp文件中
#include <Person.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void Person::ShowInfo()
{
cout << _name << "-" << _sex << "-" << _age << endl;
}

在一般情况下更推荐使用第二种方式。

四、类的访问限定符及封装
访问限定符：
类的访问限定符：public（外部可访问），protected、private（外部不可访问）；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为止。class的默认访问权限为private,struct的默认访问权限为public(因为要与C兼容)。
访问权限只在编译时有用，当数据映射到内存中后，没有任何访问限定符上的区别。
面试题：C++中的struct与class有什么区别？
C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体去使用，也可以用struct定义类。但是struct定义类的默认访问权限为Public，class定义的类的默认访问权限为Private。
封装：将数据和操作数据的方法进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。
面试题：面向对象的三大特性：封装、多态、继承。
五、类的作用域
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。在类外定义成员需要加::作用域解析符指明成员属于哪个类域。

struct Student
{
public:
void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
{
strcpy(_name, name);
strcpy(_gender, gender);
_age = age;
}
void PrintStudentInfo();
private:
char _name[20];
char _gender[20];
int _age;
};
// 这里需要加上::表明PrintStudentInfo属于Student这个类域
void Student::PrintStudentInfo()
{
cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}

六、类的实例化
用类类型创建的对象的过程，叫做类的实例化。

类只是一个模型，限定类中有哪些成员，并没有分配实际的空间；
一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象占有实际的物理内存，存储类成员变量；
类相当于设计图，类实例化出的对象相当于根据设计图所设计出来的房子。

七、类对象模型
类的大小就是类中“成员变量”之和，进行内存对齐，函数不占类体字节，注意空类的大小，编译器给空类分配了一个字节来标记这个类。
结构体内存对齐规则：

第一个成员在结构体偏移量为0的地址处；
其他成员要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍地址处。注：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值。vs默认对齐数为8，gcc中的对齐数为4
结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对其参数取最小）的整数倍；
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

指定对其参数对齐：#pragma pack(4)
八、this指针
C++编译器给每个"成员函数"增加了一个隐藏的指针参数，让该指针只想当前对象（函数调用时调用该函数的对象），在函数体中所有成员变量的操作，都是通过该指针进行访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。
this指针的特性：

this指针的类型：类类型* const
只能在成员函数内部使用
this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针
this指针是成员函数的第一个隐含的指针形参，一般情况下由编译器通过exc寄存器自动传递，不需要用户传递
例：

#include <iostream>
using namespace std;
// 定义一个date类
class Date
{
public:
void Display()
{
// 此处并没有传入任何参数为什么可以输出呢？
// 对象调用成员函数是默认将对象的地址作为第一个形参传入this指针，
// 所以对象的数据其实是this指针进行访问输出的。
// 可写为cout<<this->_year<<this->_month<<this->_day;与下面所写相同
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
void SetDate(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1, d2;
d1.SetDate(2018,5,1);
d2.SetDate(2018,7,1);
d1.Display();
d2.Display();
return 0;
}