c++初阶-------类和对象-2

简介: c++初阶-------类和对象

c++初阶-------类和对象-1

https://developer.aliyun.com/article/1499042


类的存储方式的猜测

我们假设一下:

1.每创建一个对象,都会保存对应成员的所有代码(我们可以想象就是为类函数和成员变量都开辟空间

这样给内存造成了很大的浪费,

2. 每创建一个对象,都会保存类的成员变量的空间和类的方法的地址(简单的理解就是开辟成员变量的空间和存储对应类的方法的地址)

3. 类只保存成员变量的大小,成员函数存放在公共区域

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
class Ta
{
public:
  void Fun()
  {

  }
private:
  int _a;
};
int main()
{
  Ta var;
  cout << sizeof(var);
  return 0;
}

这种情况可以说明,类的储存的情况是按照第三种来的,多个对象调用同名类成员函数是同一个函数

类的大小的特殊情况

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
class Ta
{
};
int main()
{
  Ta var;
  cout << sizeof(var);
  return 0;
}

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
class Ta
{
public:
  void Fun()
  {

  }
};
int main()
{
  Ta var;
  cout << sizeof(var);
  return 0;
}

这里涉及的知识有点多,后面讲解

准确的说,成员变量存在对象里面,其他的成员不是


this 指针

上面可能就会有疑问,不同的对象的成员变量不同,但是成员函数是相同的,那这个成员函数怎么区分这些成员变量是来自哪个对象的呢

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
class Ta
{
public:
  void Fun()
  {
    cout << _a << endl;
  }
  void Fun(Ta * _this)
  {
    cout << _this->_a << endl;
  }
public:
  int _a;
};
int main()
{
  Ta var;
  cout << sizeof(var)<<endl;
  var._a = 10;
  var.Fun();
  var.Fun(&var);
  return 0;
}

再结合我们之前的C语言写一个栈的时候,要传一个结构体的地址,而在c++可以不用,是因为c++编译器做了很多的步骤,就是解决了传结构体的地址的这个步骤

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

this的介绍

上面我们知道,类的成员函数都有一个隐藏的this指针

头文件:

include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;

class Data
{
public:
  void Print()
  {
    cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    cout <<this-> _year << "-" << this->_month << "-" << this->_day << endl;
  }
  void priyear();
  void Init(int year, int month, int day);


private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;

};

cpp文件

void Data::priyear()
{
  cout << this->_year << endl;
}
void Data::Init(int year, int month, int day)
{
  this->_year = year;
  this->_month = month;
  this->_day = day;
}
int main()
{
  Data time1;
  Data time2;
  time1.Init(2024,1,1);
  time2.Init(2024, 1, 2);
  time1.Print();
  time2.Print();
  return 0;
}


一般我们不会写出this这个指针,新手可以写出来熟悉一下

注意一下: this指针不是存在对象里面的,(前面我们计算类的大小,只包括成员变量,不包括this指针,所以可以说 this指针不是存在对象里面的)

准确的说this就是一个形参,形参是存放在栈帧上面的,所以this存在于栈帧

小练习

// 1.下面程序编译运行结果是? A、编译报错 B、运行崩溃 C、正常运行
class A
{ 
public:
    void PrintA() 
   {
        cout<<"print()"<<endl;
   }
private:
 int _a;
};
int main()
{
    A* p = nullptr;
    p->PrintA();
    return 0;
}

这道题正常运行,前面我们学习了类的大小,知道类的成员函数是存储在公共区域的,并且函数地址也不在类中,调用类的成员函数,是在链接的符号表进行寻找的,然后找到对应的地址去进行运行,

写这个"p->PrintA();"是为了表明这个函数出自A这个结构体,而实际不存在类中

d7f438960f469085ce9534b9bb214151_760d6755cca24082894d525e4368dd7f.png

在字符表找到地址就是红框里面的

// 1.下面程序编译运行结果是? A、编译报错 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();
    return 0;
}

这个会报错,因为this是空指针,成员变量存放在类里面,需要通过类的指针进行访问

C语言和C++实现Stack的对比

我们在C语言中,我们使用结构体成员,我们要一般通过写一个函数传入该结构体变量的地址进行访问

C语言版

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Stack
{
  int* arr;
  int top;//栈顶元素的下一个
  int capacity;
};
void Init(struct Stack* obj)
{
  obj->arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 3);
  obj->top = 0;
  obj->capacity = 3;
}
int main()
{
  struct Stack sta;
  Init(&sta);


  return 0;
}

结构体中只能定义存放数据的结构,操作数据的方法不能放在结构体中,即数据和操作数据的方式是分离开的,而且实现上相当复杂一点,涉及到大量指针操作,稍不注意可能就会出错。

c++版

#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cin;
class Stack
{
public:
  void Init()
  {
    arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 3);
    top = 0;
    capacity = 3;
  }
private:
  int* arr;
  int top;//栈顶元素的下一个
  int capacity;
};

int main()
{
  Stack sta;
  sta.Init();
  return 0;
}

c++这里不用传结构体变量的指针,因为编译器帮我们搞定了

C++中通过类可以将数据 以及 操作数据的方法进行完美结合,通过访问权限可以控制那些方法在

类外可以被调用,即封装

C++中 Stack * 参数是编译器维护的,C语言中需用用户自己维护。

相关文章
|
7月前
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象(下)
在上一篇博客中,我们学习了C++的基础类与对象概念,包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇,我们将深入探讨C++类的一些重要特性,如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象,以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念,提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。
|
3月前
|
人工智能 机器人 编译器
c++模板初阶----函数模板与类模板
class 类模板名private://类内成员声明class Apublic:A(T val):a(val){}private:T a;return 0;运行结果:注意:类模板中的成员函数若是放在类外定义时,需要加模板参数列表。return 0;
86 0
|
3月前
|
存储 编译器 程序员
c++的类(附含explicit关键字,友元,内部类)
本文介绍了C++中类的核心概念与用法,涵盖封装、继承、多态三大特性。重点讲解了类的定义(`class`与`struct`)、访问限定符(`private`、`public`、`protected`)、类的作用域及成员函数的声明与定义分离。同时深入探讨了类的大小计算、`this`指针、默认成员函数(构造函数、析构函数、拷贝构造、赋值重载)以及运算符重载等内容。 文章还详细分析了`explicit`关键字的作用、静态成员(变量与函数)、友元(友元函数与友元类)的概念及其使用场景,并简要介绍了内部类的特性。
166 0
|
5月前
|
编译器 C++ 容器
【c++11】c++11新特性(上)(列表初始化、右值引用和移动语义、类的新默认成员函数、lambda表达式)
C++11为C++带来了革命性变化,引入了列表初始化、右值引用、移动语义、类的新默认成员函数和lambda表达式等特性。列表初始化统一了对象初始化方式,initializer_list简化了容器多元素初始化;右值引用和移动语义优化了资源管理,减少拷贝开销;类新增移动构造和移动赋值函数提升性能;lambda表达式提供匿名函数对象,增强代码简洁性和灵活性。这些特性共同推动了现代C++编程的发展,提升了开发效率与程序性能。
168 12
|
6月前
|
设计模式 安全 C++
【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
通过对特殊类设计和单例模式的深入探讨,我们可以更好地设计和实现复杂的C++程序。特殊类设计提高了代码的安全性和可维护性,而单例模式则确保类的唯一实例性和全局访问性。理解并掌握这些高级设计技巧,对于提升C++编程水平至关重要。
126 16
|
6月前
|
编译器 C++
类和对象(中 )C++
本文详细讲解了C++中的默认成员函数,包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载和取地址运算符重载等内容。重点分析了各函数的特点、使用场景及相互关系,如构造函数的主要任务是初始化对象,而非创建空间;析构函数用于清理资源;拷贝构造与赋值运算符的区别在于前者用于创建新对象,后者用于已存在的对象赋值。同时,文章还探讨了运算符重载的规则及其应用场景,并通过实例加深理解。最后强调,若类中存在资源管理,需显式定义拷贝构造和赋值运算符以避免浅拷贝问题。
|
6月前
|
存储 编译器 C++
类和对象(上)(C++)
本篇内容主要讲解了C++中类的相关知识,包括类的定义、实例化及this指针的作用。详细说明了类的定义格式、成员函数默认为inline、访问限定符(public、protected、private)的使用规则,以及class与struct的区别。同时分析了类实例化的概念,对象大小的计算规则和内存对齐原则。最后介绍了this指针的工作机制,解释了成员函数如何通过隐含的this指针区分不同对象的数据。这些知识点帮助我们更好地理解C++中类的封装性和对象的实现原理。
|
6月前
|
安全 C++
【c++】继承(继承的定义格式、赋值兼容转换、多继承、派生类默认成员函数规则、继承与友元、继承与静态成员)
本文深入探讨了C++中的继承机制,作为面向对象编程(OOP)的核心特性之一。继承通过允许派生类扩展基类的属性和方法,极大促进了代码复用,增强了代码的可维护性和可扩展性。文章详细介绍了继承的基本概念、定义格式、继承方式(public、protected、private)、赋值兼容转换、作用域问题、默认成员函数规则、继承与友元、静态成员、多继承及菱形继承问题,并对比了继承与组合的优缺点。最后总结指出,虽然继承提高了代码灵活性和复用率,但也带来了耦合度高的问题,建议在“has-a”和“is-a”关系同时存在时优先使用组合。
334 6
|
6月前
|
编译器 C++
类和对象(下)C++
本内容主要讲解C++中的初始化列表、类型转换、静态成员、友元、内部类、匿名对象及对象拷贝时的编译器优化。初始化列表用于成员变量定义初始化,尤其对引用、const及无默认构造函数的类类型变量至关重要。类型转换中,`explicit`可禁用隐式转换。静态成员属类而非对象,受访问限定符约束。内部类是独立类,可增强封装性。匿名对象生命周期短,常用于临时场景。编译器会优化对象拷贝以提高效率。最后,鼓励大家通过重复练习提升技能!
|
7月前
|
编译器 C语言 C++
类和对象的简述(c++篇)
类和对象的简述(c++篇)