本篇主要学习总结C++类的相关知识，希望可以帮助到大家，如果错误，还望大佬不吝赐教。

与C的区别

  • C是面向过程编程，关注解决问题的步骤，通过函数的逐步调用解决实际问题；C++是面向对象编程，将一件事情拆分为不同的对象，靠对象之间的交互完成。
  • 语法差异：C++在C语言的基础上增加了一些新的语法元素，如类、对象、继承、多态等。这使得C++在编程时更加灵活和强大。
  • 性能差异：由于C++是C语言的扩展，因此在性能上两者相差无几。在大多数情况下，C++程序的性能与C语言程序相当。
  • 应用领域：C语言通常用于底层系统开发、嵌入式系统、游戏开发等领域，而C++则广泛应用于各种大型软件系统、网络编程、图形界面开发等领域。

一、基本知识

  1. 定义

    类似于C中的结构体类型，二者都是用户自定义的复合数据类型。但C++中的类拥有成员函数，还具有继承、访问控制等特性。

    定义：

// class为类的关键字，classname是这几行代码定义出类的名。
class classname
{
    // 类的内部
 public:
    // 公共区间
 private:
    // 私有区间
    
};

其中public与private访问标号分别标识了公共空间和私有空间，在 public 部分定义的成员可被使用该类型的所有代码访问;在 private 部分定义的成员可被其他类成员访问。

通俗来说，private：好比一个人的身体与四肢，未经允许的情况下，只有自己可以调用；

public：好比一个人的工作，比如程序员，老板让程序员写代码，写代码就是程序员的一个功能，并且是public 的，可以被老板调用，但是程序员写代码的时候要用到自己private的东西，比如两只手；

  1. 作用域

    类的所有成员都在类的作用域中，在类外定义成员时，需要使用::限定符指明成员属于哪个类域。

    因而，类的定义方式也会因为作用域的存在，有两种不同的定义方式：

  • 声明和定义全部放在类体中,需注意: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。
  • 类声明放在.h文件中,成员函数定义放在.cpp文件中,注意:成员函数名前需要加类名::

  1. 类的实例化

    用类型创建对象的过程，就是类的实例化。

    类就好像图纸，对象就是使用此图纸设计出来的房子，虽然图纸设计出了房子，但图纸本身并不会导致实体建筑的存在。

    一张图纸可以设计出多个房子，同理，一个类也可以实例化出多个对象；

二、类的小知识

1、类对象的大小计算

  • 类实例化出的对象占用空间大小与成员函数无关，只取决于成员变量的大小；
  • 成员变量在类的public与private部分均须参与大小的计算，简言之，类内部的成员变量，均须参与对象大小的计算；
  • 类对象大小的计算遵循内存对齐原则；

举个例子：

class A
{
public:
	void func1(); //函数不参与计算
    // char _e;
	int _d;
    char _e;
private:
	void func2() //函数不参与计算
	{
		int a = 1;
		int b = 3;
	};
	char _a;
	int _b;
	int _c;
	
};

遵循内存对齐原则：最大对齐数为：4(所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小，VS默认对齐数为8）；

当_e在_d后时，由于内存对齐，_e与_a会连续放置，所以占用空间为16；

当_e在_d前时，由于内存对齐，后续三个空间会被闲置，所以占用空间为20；

如下： image-20240425110731046.png

2、this指针

C++Primer介绍：this指针为成员函数的隐式形参。this 指针指向调用该函数的对象,是指向类类型的指针。在 const 成员函数中,该指针也指向 const 对象。

  • **每个成员函数都有一个额外的、隐含的形参 this。**在调用成员函数时,形参 this 初始化为调用函数的对象的地址。

    举例来说：

    void Date::Print() const
{
	cout << _year << " " << _month << " " << _day << endl;
}

void Date::Print1() const
{
	cout << this->_year << " " << this->_month << " " << this->_day << endl;
}

    image-20240508212332762.png

    上述代码中，Print()与Print1()的功能是完全一样的；

  • this指针的类型:类类型 const*，即成员函数中,不能给this指针赋值；

    this总是指向现在的对象，不可修改；也就是说，this指针是一个常量指针， 其中保存的地址不可被修改。

    当在上述Print1中，加入一行代码，我们可以打印出d1的地址，但其实，地址也就是d1这个对象的地址，如下：

    void Date::Print1() const
{
    cout << this << endl;
	cout << this->_year << " " << this->_month << " " << this->_day << endl;
}

image-20240511160742353.png

  • 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，所以对象中不存储this指针。