【C++】类和对象（上）

1.面向过程和面向对象初步认识

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，将意见事情拆分为不同的对象，靠对象之间的交互完成。

这么说可能还是不太理解，简而言之，C语言在解决问题的过程中，每一步都需要我们自己来实现，而C++是将每一个功能封装一个类，类与类之间进行交互

2.类的引入

C语言结构体中只能定义变量，而在C++中，结构体内不仅可以定义变量还可以定义函数。C++是兼容C语言的，结构体的用法可以继续使用，同时结构体也升级为类

虽然struct也可以定义类，但是C++中更习惯用class来定义类，struct定义的类，类内的成员都是public的，类外可以任意访问，但是class中有访问修饰符修饰，类外可以不能访问类中的成员

3.类的定义

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

class为定义类的关键字，className为类的名字，{ }为类的主体，注意类定义结束时后面分号不能省略。类体中内容称为类的成员：类中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者成员函数

类的两种定义方式：

1.声明和定义全部放到类体中，需要注意：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

class Stack
{
public:void Init(){top = capacity = 0;a = nullptr;}void push(int x){if (top == capacity){int newCapacity = capacity == 0 ? 4 : capacity * 2;a = (int*)realloc(a, sizeof(int) * newCapacity);}a[top++] = x;}void print(){for (int i = 0; i < top; i++){cout << a[i] << " ";}cout << endl;}int Top(){return a[top - 1];}
private:int top;int capacity;int* a;
};

2.声明放到.h文件中，成员函数定义放到.cpp文件中，注意：成员函数名前需要加类名::

一般情况采用第二种方式

成员变量命名规则的建议：

class Date
{public:void Init(int year){year=year;//这里的year是成语变量还是函数形参}
public:int year;
};

一般建议像下面这样写，将函数参数和成员变量的名字区别开

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

4.类的访问限定符及封装

4.1访问限定符

C++实现封装的方式：用雷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

访问限定符：public（公共的）、protected（保护）、private（私有）

【访问限定符说明】

1.public修饰的成员在类外可以直接被访问

2.protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问（此处protected和private时类似的）

3.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时为止

4.如果后面没有访问限定符，作用域就到 }即雷结束

5.class的默认访问权限为private ，struct为public

注意：访问限定符旨在编译时有用，当数据映射到内存后，没有任何访问限定符上的区别

【面试题】

问题：C++中struct和class的区别是什么？

解答：C++需要兼容C语言，所以c++中struct可以当成结构体来使用，另外c++中struct还可以用来定义类和class定义类是一样的，区别是struct定义的类默认访问权限是public，class定义的类Moore你访问权限是private。【注意：在继承和模板参数列表为止，struct和class也是有区别的】

4.2封装

【面试题】

面向对象的三大特性

面向对象的三大特性：封装、继承、多态

在类和对象阶段，主要是研究类的封装特性，那什么是封装呢？

封装：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

封装本质上是一种管理，让用户更方便使用类

5.类的作用域

类定义了一个新的作用域，类的作于成员都在类的作用域中，在类体外定义成员是，需要使用::作用域操作符指明成员属于哪个类域

6.类的实例化

用类创建对象的过程，称为类的实例化

1.类是对对象进行描述的，是一个模板，限定了类有哪些成员，定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它，只有实例化了才会分配内存空间，实例化出的对象才能存储数据，占用物理空间

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

3.类实例化出的对象就像现实中使用建筑设计图造出的房子，类就像是设计图

7.类对象模型

对象的大小&对象的存储方式

问题：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？

如果一个类的对象既包括成员变量由包括成员函数，每个对象中成员变量是不同的，但是调用同一份函数，如果按照此种方式存储，当一个类创建多个对象时，每一个对象中都会保存一份代码，相同的代码保存多次，浪费空间。所以类对象应该只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

结论：一个类的大小，实际就是该类中“成员变量”之和，当然要注意内存对齐，注意空类的大小，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

8.this指针

8.1this指针的引出

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时透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成

this在实参和形参的位置不能显示写，但是在类里面可以显示用

8.2this指针的特性

1.this指针的类型：

2.只能在"成员函数"的内部使用

3.this指针本质上时“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

4.this指针时“成员函数”第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递

【面试题】