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📌本文所属专栏: 【C++拒绝从入门到跑路】
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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,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象之间的交互完成。
示例:网上购物系统
面向过程:下单,接单,邮递
面向对象:卖家,买家,快递公司之间的交互以及关系
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。
C++中的struct兼容C的所有用法,同时C++中把struct升级成类
struct Student
{
//类型成员函数
//初始化学生信息
void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
{
strcpy(_name, name);
strcpy(_gender, gender);
_age = age;
}
//打印学生信息
void PrintStudentInfo()
{
cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}
//类型成员变量
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
上面结构体的定义,在C++中更喜欢用class来代替
类——定义出一个新的类型
类有两部分构成:1.成员变量(属性)2、成员函数(做的行为)
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
{}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:
注:一般情况下,更期望采用第二种方式 (便于后期查看和维护,也便于内联函数定义的控制)
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。
在类设计中,一般情况,想给别人访问的(成员函数)定义成公有,不想给别人访问的(成员变量)就定义成私有或保护
访问限定符说明
注意:访问限定符只在编译时有用,当数据映射到内存后,没有任何访问限定符上的区别
C++中struct和class的区别是什么?
C++需要兼容C语言,所以C++中struct可以当成结构体去使用。另外C++中struct还可以用来定义类。和class是定义类是一样的,区别是struct的成员默认访问方式是public,class是struct的成员默认访问方式是private
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。
比如:
封装本质上是一种管理:我们如何管理兵马俑呢?比如如果什么都不管,兵马俑就被随意破坏了。那么我们首先建了一座房子把兵马俑给封装起来。但是我们目的全封装起来,不让别人看。所以我们开放了售票通道,可以买票突破封装在合理的监管机制下进去参观。
类也是一样,我们使用类数据和方法都封装到一下。不想给别人看到的,我们使用protected/private把成员封装起来。开放一些共有的成员函数对成员合理的访问。所以封装本质是一种管理。
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,需要使用 :: 作用域解析符指明成员属于哪个类域。
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
private:
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
//这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
cout<<_name<<" "_gender<<" "<<_age<
用类类型创建对象的过程,称为类的实例化
man这个对象被定义出来才占用物理空间
类中只保存成员变量,成员函数存放在公共的代码段
每个对象中成员变量是不同的,所以不能同时使用一份成员变量,但是一份成员函数可以被多个对象调用,并且不影响其他对象数据储存。
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,空类的大小是1。 给1个byte不是为了存储数据,是占位,表示对象存在过
第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
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
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。
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。
为什么要进行内存对齐?
示例:以Date类为例
class Date
{
public :
//隐含的参数:this指针
void Display ()//等同于void Display (Date* this)
{
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <
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,该函数是如何知道应该设置d1对象,而不是设置d2对象呢?
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,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是透明的,即用户不需要来传递,编译器自动完成。
哪个对象去调用成员函数,成员函数中访问的就是哪个对象中的成员变量,通过this指针做到。
this->
,自己加上也可以补充
【面试题】
① this 指针是存在哪里的?(栈 / 堆 / 静态区 / 常量区)
常犯的错误:this 指针是存在对象里面的。
this 指针是形参,形参和函数中的局部变量都是存在函数栈帧里面的,所以 this 指针可以认为是存在栈中的。
注:VS下为了提高效率,this 指针是通过寄存器 ecx 传递的,如图:
② this 指针可以为空吗?
1.下面程序能编译通过吗?
2.下面程序会崩溃吗?在哪里崩溃
class A
{
public:
void PrintA() //等同于void PrintA(Date* this)
{
cout<<_a<_a
}
void Show() //等同于void Show(Date* this)
{
cout<<"Show()"<PrintA();//相当于 (*p).PrintA(nullptr); &(*p)就是nullptr
p->Show();
}
能编译,p->PrintA() 不能运行, p->Show()可以
p调用PrintA这个成员函数,因为会调用成员变量,this->_a
相当于(*nullptr)._a
,对空指针解引用,造成空指针访问崩溃
p调用Show这个成员函数,这里没有对 this这个指针(nullptr) 解引用。因为show等成员函数的地址没有存到对象里面,所以调用成员函数不会引发空指针访问的崩溃
下面程序的运行结果是什么? A. 编不译通过;B. 运行崩溃;C. 正常运行
class A
{
public:
void PrintA()
{
cout << _a << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p = nullptr;
p->PrintA();
}
答案解析:运行崩溃
因为函数中的 this->_a,要访问对象的成员变量 _a,需要对 this 指针解引用,才能访问到对象中的数据,而传入的对象地址是 nullptr,所以 this 指针也是 nullptr,所以崩溃了。