类与对象（上）

面向过程和面向对象

C语言是面向过程，注重的是过程，先分析求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题

C++是面向对象，注重的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成

类的引入

在C++中结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。

相当于对结构体进行了升级

栈的实现

struct Stack
{
  void Init(int capacity)
  {}
  void Push(Datatype data)
  {}
  Datatype top()
  {}
  void Destory()
  {}
  Datatype* a;
  int capacity;
  int top;
};

在C++中更喜欢用类来实现上面的程序，并增加了一些其他的功能

类的定义

class classname//类名
{
  //类体：成员变量成语函数组成
};

类体中的内容是类的成员：类中的变量称作类的属性（成员变量）；类中的函数称作类的方法（成员函数）

类的两种定义方式：

声明和变量全部放在类体中，如果成员函数在类中定义，则默认为内敛函数

class Person
{
public:
  //展示个人信息
  void Show()
  {
  cout << _name << " " << _age << " " << _sex << endl;
  }
private:
  char* _name;
  int _age;
  char* _sex;
};

类声明函数放在 .h文件（头文件）中，成员函数放在 .cpp`文件（源文件）中；声明和定义分离，定义时成员函数名前需要加上类名::

函数声明

函数定义

类的访问限定符及封装

访问限定符

通过类将对象的属性（变量）与方法（函数）结合在一起，使对象更加完善，通过访问权限选择性地将其提供给外部使用

访问限定符说明

public修饰的成员在类的外部可以直接访问

private修饰的成员在类的外部不能直接被访问

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结束

如果后面没有访问限定符，作用域遇到}便会结束

class的默认访问权限是private,struct的默认访问权限是public

封装

概念：将数据和操作数据的方式进行结合，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

封装是一种管理，可以更方便地使用类。就类似于电子产品只有封装之后才会给用户使用，用户不需要了解其内部的原理细节之类，使用起来方便就行

类的作用域

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 ::

作用域限定符指明成员所属的类域

class Person
{
public:
  void Show();
private:
  char* _name;
  int _age;
  char* _sex;
};
//Show属于Person定义时，需要使用  ::
void Person::Show()
{
  cout << _name << " " << _age << " " << _sex << endl;
}

类的实例化

通过类创建对象的过程，称作类的实例化

类是对对象进行描述，类似用于制造的图纸，限定类的成员，定义出的类并没有分配实际的内存空间来进行存储

一个类可以实例化（定义）多个对象，实例化的对象，占用实际的物理空间，存储类的成员变量

类对象

类对象的存储方式

class M1
{
public:
  void test1();
private:
  int _i;
};
class M2
{
public:
  void test2();
};
class M3
{
};
int main()
{
  cout << sizeof(M1) << endl;
  cout << sizeof(M2) << endl;
  cout << sizeof(M3) << endl;
  return 0;
}

通过打印结果可以观察到：

类M2与类M3的大小相同，表明类中的成员函数，在类中不占内存，也就是说类中并不保存成员函数，不存储有效数据，占位，标识对象的存在；否则如果打印结果为0，对象实例化之后，大小为0，又该如何去标识呢

而类M1的大小是成员变量类型的大小，所以类中只保存成员变量。与结构体类似，类也是需要内存对齐的。

类成员函数的this指针

this指针的引出

class Date
{
public:
  void Init(int year, int month, int day)
  {
  _year = year;
  _month = month;
  _day = day;
  }
  void Print()
  {
  cout << this << endl;
  cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
  }
private:
  int _year;
  int _month;
  int _day;
};
int main()
{
  Date d1, d2;
  d1.Init(2022, 12, 4);
  d1.Print();
  cout << &d1 << endl;
  d2.Init(2022, 12, 5);
  d2.Print();
  cout << &d2 << endl;
  return 0;
}

从上面的运行结果可以看出，之所以当d1调Init函数时，函数知道应该设置d1对象，而不是设置d2对象；是因为，在调用函数时，传递了一个this指针，也就是对象本身的地址。

C++编译器给”非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，使该指针指向当前对象，在函数体中所有的成员变量的操作，都是通过该指针去访问的；该指针的定义和传递都是由编译器来完成的。

this指针在类的成员函数中，作为形参，一般存放在栈帧中

this指针的特性

this指针的类型：类类型 *const，所以成员变量中，不能给this赋值

只能在成员函数内部使用

this指针本质上是成员函数的形参，当对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给this形参，故对象中是不存在this指针的

this指针是成员函数第一个隐含的指针形参，一般情况下是有寄存器通过ecx寄存器自动传递的