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专栏分类：C语言初阶  C语言进阶  数据结构初阶    Linux    C++初阶    

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目录

 

一.前言

二.类的定义和使用

2.1类的引入

2.2类的定义和访问限定符

2.21定义

2.2.2访问限定符

2.2.3代码示例以及对上面的分析

2.2.4封装

2.3类的内存对齐

2.3.1类中的函数的位置

2.3.2小问题

2.3.3内存对齐

2.3.4内存对齐意义

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一.前言

        在前面我们写过C++入门中的函数重载，命名空间，缺省参数，引用，还有一些新的语法， 这些内容是我们学习后面的基础，在今天我主要给大家带来关于类的内容，其中包括类的定义和使用，访问限定符封装，类的实例化，计算类的大小以及内存对齐。

二.类的定义和使用

2.1类的引入

        在c语言期间我们的结构体你还记得吗？在C++中祖师爷对它进行了升级，升级成了我们的类，我们写一个代码表示C语言中的结构体：

struct A {int num1;int num2;int* p;
};

我们定义变量时使用：

struct A a;

如果我们想定义一个函数，我们需要在结构体外进行声明和定义。

那我们在C++中是如何使用结构体呢？我们看下面的代码

struct Data {int _year;int _month;int _day;void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}
};int main()
{Data d1;d1.Init(2024, 1, 31);return 0;
}

在C++中我们更喜欢使用class来定义。

2.2类的定义和访问限定符

2.21定义

        class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体，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。（也就是说我们将class代替我们的struct,当然struct也可以，{}中包含的分为两部分一是成员变量，一部分是成员函数）。

2.2.2访问限定符

        访问限定符包括3个分别是public(公开)，private(私有)，protected(保护)，其中public可以任意访问，protected和private不能任意访问只能在类里面访问，访问权限是从第一个访问限定符到下一个访问限定符之间，struct默认为public,class默认为private。

2.2.3代码示例以及对上面的分析

#include<iostream>
using namespace std;class Data {
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;int _month;int _day;
};int main()
{Data d1;d1.Init(2024, 2, 1);d1.Print();return 0;
}

        我们采用class的形式，我们的第一个限定词是public第二个限定词是private，其中public的作用域是public到private，private的作用域是从private到结尾。在main函数中我们定义的d1可以称为我们的对象，我们访问public作用域的内容时我们直接利用对象去访问，下面的访问方式是不对的：

	Init(2024, 2, 1);Data::Init(2024, 2, 1);

这两种都存在存在问题，都是不正确的，对于public作用域的我们可以在类的里面和外面进行访问   ，那对于private或protect作用域的内容呢？我们看到在定义Init函数时我们在类里面就使用了我们private的内容，因此在类里面可以访问，那类外面呢？我们看下面

	d1._year = 1;Data::_year;

这两种都是会报错的

所以我们可以看到private作用域的变量或函数只能在类里面进行访问，不能在类外访问，由于private和protect在这里一样，所以不做过多演示。

2.2.4封装

        我们可以将封装看成一种管控，c++将变量和方法放在类里面，允许让我们访问的使用public进行修饰，不想让我们访问的使用private或protected进行修饰。

2.3类的内存对齐

2.3.1类中的函数的位置

        我们需要知道，类中函数的位置，类中函数和成员变量是放在不同的位置，

如果我们定义一个指针

	Data d1;Data* p = &d1;

我们需要知道p指向成员变量。

2.3.2小问题

        我们看下面的代码输出结果是什么：

#include<iostream>
using namespace std;
class Data {
public:void Print(){cout << "Print()" << endl;}
};int main()
{Data d1;Data* p = &d1;p->Print();return 0;
}

很显然我们的结果是Print();

那我们的这行代码输出结果是什么呢？

	Data* p = nullptr;p->Print();

 是不是很多人说对空指针的解引用，会导致空指针的解引用，其实这样的结果还是Print(),为什么呢？我们看上面类的成员变量和成员函数是分开的，我们的p是指向我们的成员变量的区域，无论成员变量是什么样子，我们的函数区域是不变的。

	Data* p = nullptr;(*p).Print();

我们这个代码个上面的一样，都会正常运行。 

2.3.3内存对齐

        类的内存对齐和我们在前面c语言中的内存对齐一样，在vs中我们的对齐数为8，我们的Data中_year占0，1，2，3的位置，_month占4，5，6，7，。_day占8，9，10，11占12个12是4的倍数所以占12个，在这里不做具体解释，不理解的可以在内存对齐中查看。

2.3.4内存对齐意义

        我们知道了内存对齐，那它有什莫意义呢？我们这样舍弃空间是为什么呢？我们需要知道一些机器一次只能访问4个或8个字节，我们以4个字节为例，

如果我们一次访问4个字节，第一种没有对齐的int需要访问两次，第一期是前三个字节，第二次要访问第4个字节，而第2种我们能访问int能直接进行访问，这样可以减少我们的访问次数，我们采用内存对齐是一种空间换时间的方式，这就是内存对齐的意义。

三.this指针

        this指针是默认生成的，类型为*const 我们不能在形参和实参的位置显示写，但函数种可以用，这是this指针的定义，我们看一看相关代码

#include<iostream>
using namespace std;class A {
public:A(int a = 1){_a = a;}void Print(A*const this){cout << _a << endl;}
private:int _a;
};int main()
{A a;a.Print(this);return 0;
}

我们的代码就会报错，错误如下：

如果我们将Print函数中加上this呢？

	void Print(){cout <<this-> _a << endl;}

程序就会正常运行。 

四.总结

        今天的内容就结束了，这些都是类的基础，大家可以认真看看，对于后面的内容非常重要。最后希望大家可以一键三连。