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类和对象(上) - c++

news 来源：原创 2024/9/20 9:33:08

1.类的定义

1.1 类定义格式

class 是定义类的关键字 ,后跟类的名字,{}部分为类的主体,(注意:最后类定义结束时不要忘了 ; )。
类体中内容称为类的成员：类中的变量称为成员变量; 类中的函数称为成员函数。
在c++中,struct也可以定义类(c++兼容c语言),同时struct升级成类,在里面也可以定义函数,不过与class还是存在一些区别。
定义在类里面的函数默认为内联函数。

1.2 访问限定符

存在三种：1.public

2.private

3.protected

C++一种实现封装的方式，用类将对象的属性与方法结合在一起，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使用。
public修饰的成员在类外可以直接被访问；protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问，protected和private类似，但也存在区别。
定义的成员类没有显示修饰时，class默认是private,struct默认为public。
一般成员变量都会限制为为private/protected，需要给外部使用的成员函数会放为public。

1.3 类域

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，在类体外定义成员时，需要使用 :: 作

用域操作符指明成员属于哪个类域。

2.实例化

2.1 概念：用类类型在物理内存中创建对象的过程，称为类实例化出对象。

我们可以想象成：我们定义了一个类类型，这个类相当于一个建筑模型，包括材料（成员变量）和过程方法（成员函数），建造师（我们）通过这个类建造出一个一个的房子（对象），就是实例化。
我们定义了一个类，但只是声明是一个模型，并没有分配空间，也不能存储数据，实例化成对象后才分配物理空间。

2.2 对象大小

首先，对象里面有些啥？1.成员变量 2.成员函数。成员变量必然需要分配空间存储，但是成员函数就不需要。对于函数，在编译后是一段指令，无法存在对象里，而是存在代码段。我们只能存函数的指针，但是对于成员函数而言，我们实例化出100个对象时，每个对象都有一样功能的函数，一样的指针重复存储100次，就太浪费了。其实函数指针是一个地址，由于成员函数是类的一部分，它们的地址在编译时就已经确定，并且对于所有该类的对象实例都是相同的。这意味着，虽然每个对象实例的内存位置不同，但它们调用同一成员函数时，调用的函数体是相同的。种设计方式有助于节省内存，因为不需要为每个对象实例复制成员函数。

所以讨论对象大小，我们只需要看成员变量，对于c++的类任然遵循结构体内存对齐原则，我在之前的文章中讲过点击链接结构体对齐。

3. this指针

一个类中，当然不止会有一个对象，当存在多个对象时，在调用时，函数是如何知道该访问哪个对象呢？所以c++给了一个隐形的this指针。

编译器编译后，类的成员函数默认都会在形参第一个位置，增加一个当前类类型的指针，叫做this

指针。

4. 通过实例化和this指针的学习练习

4.1 题目

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

此代码，A.正常运行 B.运行崩溃

来看，在主函数里用类A定义了一个空指针，然后对空指针p进行解引用，引用A的Print函数，先打印this指针，因为是空所以这里打印出来是000000~，然后打印字符串。

在我们之前的学习中，可以知道如果对一个空指针进行解引用，是未定义行为，会产生崩溃。