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一. 面向过程和面向对象初步认识

C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，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，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。

示例：网上购物系统

面向过程：下单，接单，邮递

面向对象：卖家，买家，快递公司之间的交互以及关系

二. 类的引入

C语言中，结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。

C++中的struct兼容C的所有用法，同时C++中把struct升级成类

struct Student
{
    //类型成员函数
    //初始化学生信息
	void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
	{
		strcpy(_name, name);
		strcpy(_gender, gender);
		_age = age;
	}
    //打印学生信息
	void PrintStudentInfo()
	{
		cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
	}
	//类型成员变量
	char _name[20];
	char _gender[3];
	int _age;
};

上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替

三. 类的定义

类——定义出一个新的类型

类有两部分构成：1.成员变量（属性）2、成员函数（做的行为）

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

1. class为定义类的关键字，ClassName为类的名字

2. {}中为类的主体，注意类定义结束时后面分号。

3. 类中的元素称为类的成员：

   类中的数据称为类的属性或者成员变量；

   类中的函数称为类的方法或者成员函数。

类的两种定义方式：

1. 声明和定义全部放在类体中，需要注意：成员函数如果在类中定义，编译器可能会将其当成内联函数处理。

2. 声明定义分离

注：一般情况下，更期望采用第二种方式 （便于后期查看和维护，也便于内联函数定义的控制）

四. 类的访问限定符及封装

访问限定符

C++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户使用。

在类设计中，一般情况，想给别人访问的（成员函数）定义成公有，不想给别人访问的（成员变量）就定义成私有或保护

访问限定符说明

1. public修饰的成员在类外可以直接被访问
2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
3. 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
4. class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)

注意：访问限定符只在编译时有用，当数据映射到内存后，没有任何访问限定符上的区别

C++中struct和class的区别是什么？

C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体去使用。另外C++中struct还可以用来定义类。和class是定义类是一样的，区别是struct的成员默认访问方式是public，class是struct的成员默认访问方式是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。

比如：

封装本质上是一种管理：我们如何管理兵马俑呢？比如如果什么都不管，兵马俑就被随意破坏了。那么我们首先建了一座房子把兵马俑给封装起来。但是我们目的全封装起来，不让别人看。所以我们开放了售票通道，可以买票突破封装在合理的监管机制下进去参观。

类也是一样，我们使用类数据和方法都封装到一下。不想给别人看到的，我们使用protected/private把成员封装起来。开放一些共有的成员函数对成员合理的访问。所以封装本质是一种管理。

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。在类体外定义成员，需要使用 :: 作用域解析符指明成员属于哪个类域。

class Person
{
public:
    void PrintPersonInfo();
    
private:
    char _name[20];
    char _gender[3];
    int _age;
};
//这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
	cout<<_name<<" "_gender<<" "<<_age<<endl;
}

六. 类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

1. 类只是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员，定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它
2. 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，存储类的成员变量
3. 做个比方。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，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间

man这个对象被定义出来才占用物理空间

七. 类对象模型

类对象的大小计算

类中只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

每个对象中成员变量是不同的，所以不能同时使用一份成员变量，但是一份成员函数可以被多个对象调用，并且不影响其他对象数据储存。

一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然也要进行内存对齐。

注意空类的大小，空类比较特殊，空类的大小是1。 给1个byte不是为了存储数据，是占位，表示对象存在过

结构体内存对齐规则

1. 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。

   注意：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中默认的对齐数为8

3. 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齐参数取最小）的整数倍。

4. 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，结构体的整体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。

为什么要进行内存对齐？

1. 平台移植性：
   不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2. 读取效率：
   数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。 原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问

八. this指针

示例：以Date类为例

class Date
{
public :
    //隐含的参数：this指针
	void Display ()//等同于void Display (Date* this)
	{
		cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
	}
	void SetDate(int year , int month , int day)//等同于void SetDate(Date* this, 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, d2;
	d1.SetDate(2018,5,1);//等同于d1.SetDate(&d1,2018,5,1)
	d2.SetDate(2018,7,1);//等同于d2.SetDate(&d2,2018,7,1)
	d1.Display();//d1.Display(&d1)
	d2.Display();//d2.Display(&d2)
	return 0;
}

Date类中有SetDate与Display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SetDate函数时，该函数是如何知道应该设置d1对象，而不是设置d2对象呢？

C++中通过引入this指针解决该问题，即：

C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有成员变量的操作，都是通过该指针去访问。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。

哪个对象去调用成员函数，成员函数中访问的就是哪个对象中的成员变量，通过this指针做到。

1. this指针是隐含的，是编译器编译时加的，我们不能自己显示的在调用和函数定义中加
2. 但是我们可以在成员函数中显示的 使用（写上）this指针，成员函数中，成员前面编译器会自动加上 this->，自己加上也可以
3. this指针一般是存在栈上，不同的编译器不同，vs使用ecx寄存器存储

this指针的特性

1. this指针的类型：类类型* const
2. 只能在“成员函数”的内部使用，this是一个关键字，不能用this作为参数名
3. 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。
4. this指针是成员函数第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递

补充

【面试题】

① this 指针是存在哪里的？（栈 / 堆 / 静态区 / 常量区）

常犯的错误：this 指针是存在对象里面的。

this 指针是形参，形参和函数中的局部变量都是存在函数栈帧里面的，所以 this 指针可以认为是存在栈中的。

注：VS下为了提高效率，this 指针是通过寄存器 ecx 传递的，如图：

② this 指针可以为空吗？

1.下面程序能编译通过吗？
2.下面程序会崩溃吗？在哪里崩溃

class A
{ 
public:
     void PrintA() //等同于void PrintA(Date* this)
     {
     	cout<<_a<<endl;//存在调用成员变量，this->_a
     }

     void Show() //等同于void Show(Date* this)
     {
     	cout<<"Show()"<<endl;
     }
private:
	 int _a;
};
int main()
{
    A* p = nullptr;//p指针被看作是一个A类对象的指针
    
    p->PrintA();//相当于 (*p).PrintA(nullptr);  &(*p)就是nullptr
    p->Show();
}

能编译，p->PrintA() 不能运行， p->Show()可以

p调用PrintA这个成员函数，因为会调用成员变量，this->_a 相当于(*nullptr)._a，对空指针解引用，造成空指针访问崩溃
p调用Show这个成员函数，这里没有对 this这个指针(nullptr) 解引用。因为show等成员函数的地址没有存到对象里面，所以调用成员函数不会引发空指针访问的崩溃

下面程序的运行结果是什么？ A. 编不译通过；B. 运行崩溃；C. 正常运行

class A
{
public:
    void PrintA()
    {
        cout << _a << endl;
    }

private:
    int _a;
};

int main()
{
    A* p = nullptr;
    p->PrintA();
}

答案解析：运行崩溃

因为函数中的 this->_a，要访问对象的成员变量 _a，需要对 this 指针解引用，才能访问到对象中的数据，而传入的对象地址是 nullptr，所以 this 指针也是 nullptr，所以崩溃了。

最后

以上就是自由网络为你收集整理的C++（第二篇）：C++的类和对象（上）一. 面向过程和面向对象初步认识二. 类的引入三. 类的定义四. 类的访问限定符及封装五. 类的作用域六. 类的实例化七. 类对象模型八. this指针的全部内容，希望文章能够帮你解决C++（第二篇）：C++的类和对象（上）一. 面向过程和面向对象初步认识二. 类的引入三. 类的定义四. 类的访问限定符及封装五. 类的作用域六. 类的实例化七. 类对象模型八. this指针所遇到的程序开发问题。

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