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。

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