本章将开启C++类和对象的学习和讲解,这里是起点之章,为之后的深入掌握类和对象打基础
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。
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
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
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;
};
struct与class在C++中都可以定义类,在本质上没有任何区别,只是在默认成员访问权限上有区别,C++中更倾向于使用class来定义类
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
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(内联函数虽然高效,但并不是所有函数都适合设成内联函数)
注意:对于内联函数定义和声明分离时,只能其中一个加inline修饰,都加则会报错,都不加则不为内联函数
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)
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
修饰的成员在类外可以直接被访问
修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
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
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
对于类,在使用某些类数据和方法,我们不想给别人看到的或则非法修改,所以使用protected/private把成员封装起来,开放一些公有的成员函数对成员合理的访问,进行有效管理数据等
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;
}
用类类型创建对象的过程,称为类的实例化
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
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
// 类中既有成员变量,又有成员函数
class A1 {
public:
void f1(){}
private:
int _a;
};
// 类中仅有成员函数
class A2 {
public:
void f2() {}
};
// 类中什么都没有---空类
class A3
{};
int main()
{
A1 a1;
A2 a2;
A3 a3;
cout << sizeof(a1) << " " << sizeof(a2) << " " << sizeof(a3) << endl;
cout << sizeof(A1) << " " << sizeof(A2) << " " << sizeof(A3) << endl;
return 0;
}
对于类对象大小的计算,计算的是成员变量的大小,也需要满足结构体内存对齐的规则(便于提高读取效率)
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。
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
对于对象调用成员函数,函数需要区分不同对象找到对象自身进行操作,由此引入this指针
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
class Date
{
public :
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;
}
其实编译器在生成程序时加入了获取对象首地址的相关代码。并把获取的首地址存放在了寄存器ECX中(VC++编译器是放在ECX中,其它编译器有可能不同)。也就是成员函数的其它参数正常都是存放在栈中。而this指针参数则是存放在寄存器中。类的静态成员函数因为没有this指针这个参数,所以类的静态成员函数也就无法调用类的非静态成员变量
可以为空,当我们在调用函数的时候,如果函数内部并不需要使用到this,也就是不需要通过this指向当前对象并对其进行操作时才可以为空(当我们在其中什么都不放或者在里面随便打印一个符串),如果调用的函数需要指向当前对象,并进行操作,则会发生错误(空指针引用)就跟C中一样不能进行空指针的引用
3.一道代码例题
class A
{
public:
void PrintA()
{
cout << _a << endl;
}
void Show()
{
cout << "Show()" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p = nullptr;
p->PrintA();
p->Show();
}
会,能正常编译通过
会在调用Print成员函数时崩溃,因为此时的this是空指针,当使用成员函数操作对象成员变量时,需要对指针进行解引用操作,而对空指针解引用操作会崩溃
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