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2.1类和对象（上）

article 2024/10/10 16:40:35

本篇博客来梳理类和对象的基础知识

一、类的定义

1．类定义格式

（1）关键字：class。类中的变量称为类的属性/成员变量，类中的函数称为类的方法/成员函数
（2）为区分成员变量，一般会加点特殊标识（比如 _ ）
（3）C++中struct升级成了类，也兼容C的用法，但建议平时还是用class定义类，便于区分
（4）定义在类里面的成员函数默认为inline

class Date 
{ 
public: 
	void Init(int year, int month, int day) 
	{ 
		_year = year; 
		_month = month; 
		_day = day; 
	} 
private: 
	// 为了区分成员变量，⼀般习惯上成员变量会加⼀个特殊标识，如_  
	//成员变量放在成员函数的上面/下面无所谓
	int _year; 
	int _month; 
	int _day; 
}; 
int main() 
{ 
	Date d; 
	d.Init(2024, 3, 31); 
	return 0; 
}

注：C++中的结构体省去了typedef的麻烦


```cpp
struct ListNodeCPP 
{ 
	void Init(int x) 
	{ 
		next = nullptr; 
		val = x; 
	} 
	ListNodeCPP* next; // 不用typedef也不会报错
	int val; 
};

在C语言环境下，这个代码会报错

这样做才可以
加入typedef
可见C++的方便之处

2．访问限定符

(1)作用域：从该限定符到下一个限定符出现为止，如果下面没有限定符，则到最后的 } 为止
(2)class定义的成员无访问限定符修饰时，默认为private；struct默认为public

3．类域

（1）在类外定义成员时，需要用 : : 作用域操作符指明成员属于哪个类域
（2）当成员函数的声明在类当中，定义在类之外就需要用到 : :

class Stack 
{ 
public: 
	// 成员函数 
	void Init(int n = 4); 
}

void Stack::Init(int n) //声明和定义分离时，要用到：：操作符
{
//... 
}

二、实例化

1．概念

用类在物理内存中创建对象的过程，称为类实例化出对象（类就像图纸，对象就像具体的房子）
类：抽象的模型对象：具体的事物

2．一个类可以实例化出多个对象，这些对象占用实际的物理空间

类的实例化

class Date 
{ 
public: 
	void Init(int year, int month, int day) 
	{ 
	_year = year; 
	_month = month; 
	_day = day; 
	} 
	void Print() 
	{ 
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; 
	} 
private: 
	// 这⾥只是声明，没有开空间 
	int _year; 
	int _month; 
	int _day; 
	}; 
	int main() 
	{ 
	// Date类实例化出对象d1和d2 
	Date d1; 
	Date d2; 
}

3．对象的大小

（1）与结构体内存对齐规则一致

（2）对象中存储成员变量，但不存成员函数

成员函数只需要一个函数指针进行维护，函数指针也不需要存储（调用函数编译时会有call[地址]的指令，转到反汇编就可以看到，了解即可）
对象在内存中的存储
注：如果类里面没有成员变量，大小被标记为1，占位标识对象存在

三、this指针

解决的问题：当d1调用Init和Print函数时，如何知道该访问d1还是d2？

class Date 
{ 
public: 
	void Init(int year, int month, int day) 
	{ 
	_year = year; 
	_month = month; 
	_day = day; 
	} 
	void Print() 
	{ 
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl; 
	} 
private: 
	// 这⾥只是声明，没有开空间 
	int _year; 
	int _month; 
	int _day; 
	}; 
	int main() 
	{ 
	Date d1; 
	Date d2; 
	
	d1.Init(2024, 3, 31); // 等价于d1.Init(&d1, 2024, 3, 31); 
	d1.Print();//输出2024/3/31
}

this指针会隐式把对象的地址传给函数，函数就可以访问这个对象里面的成员变量了

四、C++和C语言实现Stack对比

面向对象三大特性：封装、继承、多态

C++数据和函数都放到了类里面，通过访问限定符限制。本质是更严格规范的管理
相对方便的语法：Init的缺省参数，成员函数每次不需要传栈的地址（因为this指针会隐式传递），定义结构不用typedef等

typedef int STDataType; 
class Stack 
{ 
public: 
	// 成员函数 
	void Init(int n = 4) 
	{ 
	//...
	} 
	
	void Push(STDataType x) 
	{ 
	//...
	} 
	 
	void Pop() 
	{ 
	//...
	} 
private: 
	// 成员变量 
	STDataType* _a; 
	size_t _capacity; 
	size_t _top; 
}; 
int main() 
{ 
	Stack s; 
	s.Init(); 
	s.Push(1); 
	s.Push(2); 
	s.Destroy(); 
	return 0; 
}