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C++第五节 - this指针、构造函数、析构函数

news 来源：原创 2024/9/22 7:33:14

一、类对象的存储方式

只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

注意点：

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:void PrintA(){cout << _a << endl;}
private:char _a;
};
int main()
{class A a;cout << sizeof(a) << endl;cout << sizeof(A) << endl;return 0;
}

sizeof求大小的时候输入对象名和类型名的效果是一样的！

int main()
{class A a;//cout << sizeof(a) << endl;//cout << sizeof(A) << endl;a._a = 1;a.PrintA();return 0;
}

a._a是在对象里面找空间，将其值覆为1；

a.PrintfA()不是在对象中寻找!（函数存放在公共代码段中）

剩下的成员变量是按照C语言中的结构体的内存对齐来存储的！

下面为两个class内存对齐的例子：

第一个class，存放char的时候，对其数为1，因此挨着int存放；
第二个class，存放int的时候，其对其数为4，因此要在对其数的整数倍处存放；
整个结构体的大小为对其数的整数倍；

为什么要进行内存对齐？

对于不同的硬件来说，访问内存并不是说想访问那个字节就访问哪个字节，具体的访问数量跟硬件的设置有关系；

假设硬件CPU一次读取四个字节：

访问_ch的时候访问到了4个字节；但是此时可以直接抛弃下面的3个字节，仅仅实现读取一次就完成！
访问_a的时候直接访问4个字节一次读取即可完成；

如果没有内存对齐：

此时读取a需要读取两次！每次只能读取一部分！

怎么修改对其数呢？

#include <stdio.h>
#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1
struct S
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认

调整对其数后，会造成访问效率下降，但是能节省空间；

注意点：空类和仅有成员函数

class A2 {
public:void f2() {}
};
// 类中什么都没有---空类
class A3
{};int main()
{class A2 a2;class A3 a3;cout << sizeof(a2) << endl;cout << sizeof(a3) << endl;return 0;
}

没有成员变量的类对象，需要1byte，是为了占位，表示对象存在！这个字节不存储有效数据！

不给1个byte的内存，此时如果对对象取地址，无法取地址！

二、this指针

Date类中有 Init 与 Print 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 Init 函
数时，该函数是如何知道应该设置d1对象，而不是设置d2对象呢？

其实，方框类似于编译器自己做的处理，会将对象的地址传过去，然后通过地址调用不同对象所对应的成员函数；（自己不能显示的去写）

this不能在形参和实参显示传递，但是可以在函数内部显示使用！
this的实际类型为Date* const this，const修饰的是this指针，因此this指针不能被修改，但是this指向的内容可以被修改！（例如this = nullptr是错误的！）

问题1：this指针存放在哪里？（对象里面，堆，栈，静态区，常量区）

this是形参，因此this指针跟普通的参数一样存放在函数调用的栈帧里面！（函数调用结束后，this指针销毁！）

如果this指针存放在对象里面，那么空类得大小就不会为1！

lea指令的作用是将取d1的地址放到ecx中！

问题2：

空指针访问是运行的问题，而不是编译的错误！（因此排除A）；

p调用Print，不会发生解引用，因为Printf的地址不在对象中，p会作为实参传递给this指针；
this是空的，但是函数内部没有堆this进行解引用操作，因此不会发生报错！

调用Print()函数是直接调用，没有发生解引用！

正确答案为: C

问题3：

p调用Print，不会发生解引用，因为Printf的地址不在对象中，p会作为实参传递给this指针；
this是空的，但是函数内部访问了_a，this->_a，本质上是通过指针进行解引用（汇编指令是解引用）操作找到_a，因此会报错！

正确答案为: B

访问类的成员函数不能使用::限定符，因为使用.传递的时候，编译器会自动传入this指针，但是使用::的时候不知道需要传入什么值！

如果自己传递的话就不满足this指针不能显示传递的条件！

点运算符（.）：
- 点运算符用于访问对象的实例成员。它表示你在访问某个特定对象的属性或方法。例如，如果你有一个类 Data 的实例 data，你可以通过 data.a 来访问 a 这个成员变量。
双冒号运算符（::）：
- 双冒号运算符通常用于访问类的静态成员或命名空间中的成员。在一些语言（如 C++ 和 PHP）中，ClassName::member 用于访问类的静态属性或方法，而不是实例的属性。

因此，Data::a 通常表示你在尝试访问 Data 类的静态成员 a，而 Data.a 则表示你在访问 Data 类的实例 data 的成员变量 a。如果 a 是一个实例变量，你必须先创建 Data 类的一个实例，然后通过该实例来访问 a。

总结：this指针的特性

1. this指针的类型：类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上是“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。
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！

三、使用C和C++实现栈

C++实现栈本质上和C没有大的区别，但是C++都被封装到一起，使用起来更方便！不需要自己传入指针参数！

即C++中 Stack * 参数是编译器维护的，C语言中需用用户自己维护。

当我们自己在写代码的时候，经常会忘记Init或者Destory，如果不进行Destory就会造成内存泄露！
有的地方写起来很繁琐！例如下面的，我们还不能直接对Stack进行销毁，还需要先保存值，然后将stack销毁，再返回ret；

引入：构造函数主要完成初始化工作；（不是创建对象，对象已经在函数栈帧自动创建了！会自动调用函数，函数的功能不是创建对象，而是做初始化工作！）

析构函数主要完成清理工作；（不是创建对象！会自动调用函数，函数的功能不是销毁对象，而是做清理工作！）

四、构造函数

构造函数是特殊的成员函数，需要注意的是，构造函数虽然名称叫构造，但是构造函数的主要任务并不是开空间创建对象，而是初始化对象。

其特征如下：

函数名与类名相同。
无返回值。（也不需要写Void）
对象实例化时编译器自动调用对应的构造函数。
构造函数可以重载。

如果把构造函数设置为private，语法上没有问题，但是直接运行会报错！

当我们不写构造函数的时候，编译器会默认生成构造函数，内置类型不做处理，自定义类型会去调用他的默认构造！

例如VS2013

此时会发现自定义类型_st被初始化，但是内置类型没有被初始化！

但是VS2019会自动对两种变量都进行处理：

结论：自定义类型一定会被初始化，但是内置类型可能不会被初始化，具体结果取决于编译器！

且如果没有自定义类型，内置类型不会被初始化！

一般情况下，如果有内置类型，就需要自己写构造函数！
全部都是自定义类型的成员，可以考虑让编译器自己生成！

C++11 中针对内置类型成员不初始化的缺陷，又打了补丁，即：内置类型成员变量在
类中声明时可以给默认值。（这里不是初始化，这里只是声明，这里给的是默认的缺省值，给编译器生成默认构造函数用）

没有给默认值：

class Time
{
public:Time(){cout << "Time()" << endl;_hour = 0;_minute = 0;
_second = 0;}
private:int _hour;int _minute;int _second;
};

给定默认值：

class Date
{
private:// 基本类型(内置类型)int _year = 1970;int _month = 1;int _day = 1;// 自定义类型Time _t;
};
int main()
{Date d;Date d(2020,2,2);  // 修改默认值return 0;
}