类和对象(1):类,对象,this指针

简介: 类和对象(1):类,对象,this指针

面向过程和面向对象初步认识:

  1. C语言是面向过程的,关注的是过程,分析出问题求解的步骤,用函数调用逐步解决。
  2. 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。

一、类

e.g.

#include <iostream>
using namespace std;
// 在C++中,struct 升级成了类(C++兼容C语言struct的所有语法)
// 1. Stack 就是类型名,不用加struct
// 2. 类里面可以定义函数
struct Stack
{
    int* _a;
    int _top;
    int _capacity;
    void Init()
    {
        _a = nullptr;
        _top = _capacity = 0;
    }
};
int main()
{
    Stack s1;
    s1.Init();
    return 0;
}
1.1 类的定义

在C++中,更喜欢用关键字 class定义类。

class Name
{
  // 类体:由成员函数和成员变量组成
};
类定义的两种方式:
  1. 声明和定义全部放在类体中。
    PS: 成员函数如果在类中定义,编译器会把其当作内联函数(是否展开取决于编译器)。

  1. 类声明放在.h文件中,成员函数定义放在.cpp文件中。

Sup:

类的作用域:

类定义了一个新的作用域,类的所有成员都在作用域内。在类外定义成员时,需要使用::作用域限定符指明成员属于哪个类作用域。

// Stack.h
struct Stack
{
  // ...
    void Init();
};
// Stack.cpp
// 指定Init属于Stack类域
void Stack::Init()
{
    // ...
}
1.2 访问限定符

在C++中利用类,通过访问权限选择性的将其接口提供给外部用户使用。

访问限定符:publicprotectedprivate

PS:

  1. public修饰的成员在类外可以直接被访问protectedprivate修饰的成员在类外不能被直接访问
  2. 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始,到下一个访问限定符出现结束;如果后面没有访问限定符,则作用域到}结束(即类结束)。
  3. class 的默认访问权限为privatestruct 的默认访问权限为public(C++要兼容C语言)。
1.3 类的实例化

用类类型创建对象的过程,称为类的实例化。

  1. 类是对对象进行描述的,定义出一个类并没有分配出实际的内存空间来储存它
class Stack
{
private:
    // 类成员变量声明,并不开辟实际内存空间
    int* _a;
    int _top;
    int _capacity;
};
  1. 一个类可以实例化多个对象,实例化出的对象占用实际物理空间,储存类成员变量
int main()
{
    Stack s1;
    cout << sizeof(s1) << endl;
    return 0;
}

二、对象

类对象的储存方式:只保存成员变量,成员函数放在公共的代码段

一个类的大小,实际就是该类中“成员变量之和”(要考虑内存对齐);注意空类大小,编译器给空类一个字节来唯一标识这个类的对象

#include <iostream>
using namespace std;
class A1 // 空类
{};
class A2 // 只有成员函数
{
public:
    void f();
};
class A3 // 既有成员变量又有成员函数
{
private:
    int* _a;
public:
    void Init();
};
int main()
{
    cout << sizeof(A1) << endl; // 1
    cout << sizeof(A2) << endl; // 1
    cout << sizeof(A3) << endl; // 4
    return 0;
}

三、this 指针

class Date
{
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
public:    
    void Init(int year = 10, int month = 10, int day = 10)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
  }
    void Print()
    {
        cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
  }
};
int main()
{
    Date d1;
    Date d2;
    d1.Init();
    d2.Init(2023, 10 ,26);
    d1.Print();
    d2.Print();
    return 0;
}

C++为每个“非静态成员函数”增加了一个隐含的指针参数——this指针,让this指针指向该当前对象,在函数体中所有关于“成员变量”的操作都是通过this指针去访问(编译器自动完成)。

this指针相关的实参和形参不能显示写出。

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