类和对象（1）

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发布于 2024-07-25 14:22:50

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面相过程和面向对象区别

c语言就是面向过程的语言，即关注的是过程的求解，我们利用函数逐步解决问题。

c++是面向对象的语言。将一件事情拆分成不同的对象，靠的是对象之间的关系完成。

类的引入

c++中结构体不仅可以定义变量，还能定义函数，而在c语言中结构体只能定义变量。现在以c++方式实现，发现struct也可以定义函数。

类的定义

class ClassName
{
  //由成员函数和成员变量组成
};

类体中的内容称为类的成员，类的变量称为类的属性或成员变量，类中的函数称为类的方法或成员函数。

类的定义方式

1类的声明和定义全部放在类体当中，需要注意的是，如果函数在类中定义，编译器可能会将其当作内联函数处理。

class Person
{
  public:
    void ShowPeoInfo()
    {
       cout<<_name<<"-"<<_age<<"-"<<_sex<<endl;
    }
 public:
    char* _name;
    char* _sex;
    int age;
};

2类的声明放在头文件中，类的函数放在源文件当中。注意：成员函数之前需要加类名::

声明放在person.h文件当中

class Person
{
  public:
    void ShowPeoInfo();
  public:
    char* _name;
    char* _sex;
    int age;
}:

person.cpp

注意：成员函数前需要加上类名

#inlcude<person.h>
void Person::ShowPeoInfo()
{
   cout<<_name<<"-"<<_age<<"-"<<_sex<<endl;
}

成员命名规则的建议：

Class Date
{
  public:
     void Init()
     {
        year=year;
      }
  private:
     int year;
};

这里有一个问题，那就是这里的year到底是成员变量还是函数形参？

我们应该用如下方式命名变量：

Class Date
{
  public:
     void Init()
     {
        year=_year;
      }
  private:
     int _year;
};

类的访问限定符以及封装

c++用类的方法将对象的属性和方法放在一起，通过选择性地将接口提供给外部使用来实现封装。

访问限定符的作用域是从这个访问限定符开始到下一个访问限定符

class的默认访问权限为private，struct的默认访问权限为public。

注意：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的区别。

封装

面向对象的三大特点：封装，继承，多态

封装：将数据以及操作数据的方法有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供接口来和对象进行交互。

类的作用域

类定义了一个新的作用域，在类体外定义成员时，需要用域作用限定符::指明成员属于哪个类域。

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实际的空间储存它

2 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量

int main()
{
  Person._age=100;
  return 0;
}

// 编译失败：error C2059: 语法错误:“.”

Person类是没有空间的，只有person实例化出的对象才有物理空间。

类对象模型

类中既可以有成员变量，又可以有成员函数，那么一个类的对象中包含了什么？如何计算一个类的大小？

结论：一个类的大小，就是成员变量之和，注意内存对齐。

空类比较特殊，编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。

this指针

class Date
{ 
public:
 void Init(int year, int month, int day)
 {
 _year = year;
 _month = month;
 _day = day;
 }
 void Print()
 {
 cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
 }
private:
 int _year;     // 年
 int _month;    // 月
 int _day;      // 日
};
int main()
{
 Date d1, d2;
 d1.Init(2022,1,11);
 d2.Init(2022, 1, 12);
 d1.Print();
 d2.Print();
 return 0;
}

这里有一个问题，Date中有两个成员函数，Init和Print，函数体中没有不同对象的区分，那么当d1调用Init函数时候，如何知道不是d2而是d1对象调用的呢？

c++中通过引入this指针来解决这个问题：

c++给每个非静态的函数一个this指针，通过指向当前对象（函数运行时调用的对象），所有成员变量的操作，都是通过指针去访问。只不过所有操作都是编译器自己完成的，不需要用户来操作。

例如：d1.Init(&d1,2022,1,11);会将地址传递过去。

前面还有一个指针：

void Init(int year, int month, int day)
 {
 this->_year = year;
 this->_month = month;
 this->_day = day;
 }

特性

1 类类型*const，不能给this指针赋值（const*修饰的是指向的对象，*const修饰的是指针本身）

2 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，所以对象中不存储this指针

3 this指针是成员函数的第一个形参，一般由编译器ecx自动传递

比如Date类的Init类的真实原型为：

void Init(Date* const this,int year,int month,int day)

this指针存在内存的哪个区域？

E一定不对，因为刚刚我们算对象大小的时候就没有算this指针。

选A

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 Print()
 {
 cout << "Print()" << endl;
 }
private:
 int _a;
};
int main()
{
 A* p = nullptr;
 p->Print();
 return 0;
}

空指针不可能是编译错误，最多是运行崩溃。这个题是A正常运行，为什么呢？这里不是有空指针吗？

编译器编译以后，都会转换为汇编指令。 p->Print();这句代码转换成的编译指令是call 地址。地址不在p对象里（成员函数的指针不存到对象里面）。为什么需要p调用呢？因为Print()是内域，是成员函数，编译的时候就知道去Class A里面找，这里不需要取地址，因为p就是对象的地址//mov ecx p（ecx存的是this指针）。把p传给了this，this是空指针。cout<<this<endl;空指针没有解引用，并不会报错。如果是p->_a=1;这个时候成员变量被引用，就崩溃了。

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;
}

这个题目的答案是B。相当于解引用了。