文章目錄

• 類的概念
• • struct
  • class
  • class和struct的區(qū)別是什么呢？
• 類中成員函數(shù)的兩種定義方式
• • 聲明和定義都在類中
  • 聲明和定義分離
• 類的訪問(wèn)控制和封裝
• • 類的封裝特性
• 類的大小
• • 結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則
  • 類的存儲(chǔ)方式
• this指針

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類的概念

在C++中，類可以說(shuō)是最重要的東西，因?yàn)镃++一開始的定位就是c with class,也正是因?yàn)橐肓祟?#xff0c;才讓c++從c的面向過(guò)程思想轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦驅(qū)ο蟮乃枷?#xff0c;關(guān)注的是對(duì)象，將一件事情拆分成不同的對(duì)象，靠對(duì)象之間的交互完成。

C++有兩種能夠創(chuàng)建類的方法

struct

第一種是struct，也就是從C繼承而來(lái)的，在C語(yǔ)言中，struct可以用來(lái)創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體，但是結(jié)構(gòu)體中只能保存變量，而不能保存函數(shù)，在C++中，struct不僅可以用來(lái)創(chuàng)建類，還保留了C語(yǔ)言中結(jié)構(gòu)體的用法

struct Date {void PrintDate(){cout << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl;}int _year;int _month;int _day; };

class

class是C++中定義類的關(guān)鍵字，他的用法和struct類似。

在類中，類的元素被稱為類的成員，類中的數(shù)據(jù)被稱為成員變量或者類的屬性，類中的函數(shù)被稱為類的方法或者成員函數(shù)

class Date {void PrintDate(){cout << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl;}int _year;int _month;int _day; };

class和struct的區(qū)別是什么呢？

C++兼容C語(yǔ)言，所以struct不僅可以定義類，還可以當(dāng)成結(jié)構(gòu)體使用。

訪問(wèn)限定不同，struct的成員默認(rèn)訪問(wèn)方式為public，class為private， 并且struct默認(rèn)繼承為public繼承，，class為private

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類中成員函數(shù)的兩種定義方式

聲明和定義都在類中

如果成員函數(shù)在類內(nèi)部定義，則其是隱式的inline函數(shù)。

class Date {void PrintDate(){cout << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl;}int _year;int _month;int _day; };

聲明和定義分離

在類內(nèi)聲明，在類外定義，這樣能讓類更加簡(jiǎn)潔，不那么臃腫，通常都是使用這種方式。

class Date {void PrintDate();int _year;int _month;int _day; };//需要通過(guò)作用域運(yùn)算符指定這個(gè)方法屬于Date類 void Date::PrintDate() {cout << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl; }

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類的訪問(wèn)控制和封裝

訪問(wèn)限定符有三種，分別是public,private,protected

public修飾的成員在類外可以直接被訪問(wèn)。

protected和private修飾的成員在類外不能直接被訪問(wèn)(protected和private是類似的)。

訪問(wèn)權(quán)限作用域從該訪問(wèn)限定符出現(xiàn)的位置開始直到下一個(gè)訪問(wèn)限定符出現(xiàn)時(shí)為止。

類的封裝特性

封裝：將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，隱藏對(duì)象的屬性和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開接口來(lái)和對(duì)象進(jìn)行 交互。

封裝本質(zhì)上是一種管理：我們?nèi)绾喂芾肀R俑呢？如果什么都不管，兵馬俑可能會(huì)被隨意破壞。那么我們首先建了一座房子把兵馬俑給封裝起來(lái)。但是我們目的并不是全封裝起來(lái)，不讓別人看。所以我們開放了售票通道，可以通過(guò)買票突破封裝、在合理的監(jiān)管機(jī)制下進(jìn)去參觀。類也是一樣，我們將類數(shù)據(jù)和方法都封裝一下。不想給別人肆意修改，我們使用protected/private把成員封裝起來(lái)。同時(shí)開放一些共有的成員函數(shù)對(duì)成員合理的訪問(wèn)機(jī)制。所以封裝本質(zhì)是一種管理。

一般對(duì)于對(duì)象的屬性，我們不希望別人對(duì)它進(jìn)行修改，所以會(huì)用private將其封裝，但是我們又需要給別人提供獲取它的接口，所以會(huì)對(duì)方法和接口給與public屬性。

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類的大小

class Date { public:void PrintDate();private:char a;int _year;int _month;int _day; };

我們可以看到，類中有成員函數(shù)，有成員變量，那么類的大小是如何計(jì)算的呢？

int main() {Date d;cout << sizeof(d) << endl; }

這里用sizeof查看大小，發(fā)現(xiàn)只有成員變量的大小（三個(gè)int類型一個(gè)char類型，3*4+1=13，這里的16是因?yàn)閮?nèi)存對(duì)齊偏移了3個(gè)字節(jié)），而沒(méi)有成員函數(shù)的大小

結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則

第一個(gè)成員在與結(jié)構(gòu)體偏移量為0的地址處。

其他成員變量要對(duì)齊到某個(gè)數(shù)字（對(duì)齊數(shù)）的整數(shù)倍的地址處。
注意：對(duì)齊數(shù) = 編譯器默認(rèn)的一個(gè)對(duì)齊數(shù) 與 該成員大小 兩者中的較小值。(如int大小為4，VS中默認(rèn)的對(duì)齊數(shù)為8，取4)

結(jié)構(gòu)體總大小為：最大對(duì)齊數(shù)（所有變量類型最大者與默認(rèn)對(duì)齊參數(shù)取最小，本例中所有變量類型最大者是int，大小為4，與默認(rèn)對(duì)齊參數(shù)取最小，則為4）的整數(shù)倍。

如果嵌套了結(jié)構(gòu)體的情況，嵌套的結(jié)構(gòu)體對(duì)齊到自己的最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍處，結(jié)構(gòu)體的整體大小就是所有最大對(duì)齊數(shù)（含嵌套結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊數(shù)）的整數(shù)倍。

類的存儲(chǔ)方式

為什么會(huì)只保存了成員變量呢？這里就要引申出類的存儲(chǔ)方式。

對(duì)于上面的類，如果我們將類實(shí)例化為多個(gè)對(duì)象，實(shí)際上這些對(duì)象不同的地方只有它的屬性，它們調(diào)用的方法都是完全相同的， 為了不重復(fù)保存這些代碼，C++只保存了屬性，而將方法放到了公共的代碼段中，來(lái)避免了空間的浪費(fèi)。

同時(shí)，如果一個(gè)類中什么都沒(méi)有，編譯器會(huì)給這個(gè)類一個(gè)字節(jié)，來(lái)唯一標(biāo)識(shí)這個(gè)類。

總結(jié)：類的大小就是成員變量之和（需要考慮內(nèi)存對(duì)齊）

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this指針

void Date::PrintDate() {cout << _year << '-' << _month << '-' << _day << endl; }

對(duì)于類中的成員函數(shù)，我們并沒(méi)有將對(duì)象的屬性傳給他，那么他是如何能夠獲取這些屬性的呢？

C++編譯器給每個(gè)“非靜態(tài)的成員函數(shù)“增加了一個(gè)隱藏的指針參數(shù)（this指針），讓該指針指向當(dāng)前對(duì)象(函數(shù)運(yùn)行時(shí)調(diào)用該函數(shù)的對(duì)象)，在函數(shù)體中所有對(duì)成員變量的操作，都是通過(guò)該指針去訪問(wèn)。只不過(guò)所有的操作對(duì)用戶是透明的，即用戶不需要來(lái)傳遞，編譯器自動(dòng)完成。

其實(shí)類的成員函數(shù)中隱含了一個(gè)this指針，所以在編譯器處理的時(shí)候，上面的代碼等價(jià)于

void Date::PrintDate(Date * const this) {cout << this->_year << '-' << this->_month << '-' << this->_day << endl; }

• 這個(gè)this指針的類型是類類型 * const this，之所以是頂層const的原因是因?yàn)閠his指針唯一指向?qū)ο蟮刂贰?/li>
• this指針只能在成員函數(shù)中使用
• this指針本質(zhì)上其實(shí)是一個(gè)成員函數(shù)的形參，是對(duì)象調(diào)用成員函數(shù)時(shí)，將對(duì)象地址作為實(shí)參傳遞給this形參。所以對(duì)象中不存儲(chǔ)this指針，this指針存在寄存器中。
• this指針是成員函數(shù)第一個(gè)隱含的指針形參，一般情況由編譯器通過(guò)ecx寄存器自動(dòng)傳遞，不需要用戶傳遞，

同時(shí)，如果this指針為空時(shí)，成員函數(shù)使用到了this指針，則會(huì)崩潰，如果沒(méi)使用，則正常運(yùn)行

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的类的概念、成员函数的定义方式、类的访问控制和封装、类的大小、this指针的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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