C++ 类与对象(1/3)

类与对象的初步认识

一.面向对象和面向过程的初步认识：

1.1C语言和C++的软件开发方式

??1.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。
??2.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。

1.2类的引入

??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。

??通过上面的代码我们会发现结构的定义和结构的操作函数是分离的，这样子的写法对C语言来说是合适的，但是这种分开的写法对数据管理并不好。所以在C++种为了数据管理的方便引入了类的概念。

所以上面C语言的代码我们在C++中通过类改写成以下代码

??对比发现C语言的代码是以函数为核心，操作什么都是由函数来指明；而C++代码则是以对象为核心，操作的对象由对象来指明。

1.3类的定义

??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。
类中的元素称为类的成员：类中的数据称为类的属性或者成员变量; 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. 声明和定义全部放在类体中，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。

2. 声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中

一般情况下，更期望采用第二种方式

二.类的访问限定符及封装：

2.1访问限定符

??C++实现封装的方式：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。

五.类对象模型

5.1类的存储方式

??1.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，每个对象中都会保存一份代码，相同代码保存多次，浪费空间。此时为了解决这个问题，我们在类中只保存成员变量，成员函数放在公共代码段中。
??2.一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然也要进行内存对齐，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类。

5.2结构体内存对齐规则

?1. 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
?2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处

注意：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的对齐数为8

3. 结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是
   所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

六.this指针

6.1this指针的引入

??首先我们先观察下面这个类

??Date类中有SetDate与Display两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当d1调用SetDate函数时，函数事如何区分调用的是d1对象而不是d2对象呢

??那么为了解决这个问题，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，并在函数调用时将对象自身的地址隐含作为实际参数传递，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)。其类型为当前类类型的指针类型，在const方法中，为当前类类型的const指针类型。

??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。当对象去调动方法的时候才能有隐藏的this指针。

6.2this指针的特性

1. this指针的类型：类类型* const
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是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指针是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.

七.思维导图

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来源：南悸长安&