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类和对象(上)

news 来源：原创 2025/8/29 1:51:11

1.面向过程与面向对象的初步认识

面向过程：以步骤为中心，适合简单逻辑，但复杂系统易混乱。
面向对象：以对象职责为中心，通过抽象和模块化应对复杂需求。
C语言：面向过程，关注的是过程，分析求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。
C++：基于面向对象的，关注的是对象，将一件事拆分成不同对象，靠对象之间的交互完成。核心思想是将数据与操作数据的方法封装成独立实体。

2.类的引入与定义

C语言结构体只能定义变量，在C++中结构体内不仅可以定义变量也可以定义函数。

class为定义类的关键字，classname为类的名字，{}中为类的主体。类体中内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量; 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：
1.声明和定义全部放在类体中，若成员函数在类中声明定义，编译器可能将其当成内联函数来处理。
2.类声明放在.h文件中，成员函数定义在.cpp文件中，成员函数名前需加类名::！！！，可根据函数代码量来确定哪一种方式，一般第二种更稳妥。

成员变量名命名规则与建议：

一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行

3.类的访问限定符及封装

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。

public修饰的成员在类外可以直接被访问
protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止
如果后面没有访问限定符，作用域到}即类结束
class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)
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

问题：C++中struct和class的区别是什么？
C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体使用。另外C++中struct还可以用来
定义类。和class定义类是一样的，区别是struct定义的类默认访问权限是public，class定义的类默认访问权限是private。注意：在继承和模板参数列表位置，struct和class也有区别，后序给大家介绍。

3.2封装

面向对象的三大特性：封装、继承、多态。
封装：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。封装本质上是一种管理，让用户更方便使用类。

以栈的实现来体现一下封装的好处，上图的st.a[st.top],top直接使用不知道到底指向栈顶当前位置还是下一个位置，有可能造成非法访问，下图引用经过封装后的函数就不需要考虑该问题。

4.类的作用域

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。在类体外定义成员时，需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

5.类的实例化

概念：用类类型创建对象的过程，称为类的实例化。
1.类是对对象进行描述的，是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员，定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它。
2.一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量
通俗理解：类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，类就像是设计图，只设计出需要什么东西，但是并没有实体的建筑存在，同样类也只是一个设计，实例化出的对象才能实际存储数据，占用物理空间

以stack类为例，stack::top直接类访问top无法赋值。

6.类的对象大小计算

先复习一下
cpu每次读取固定字节，若不内存对齐可能增加读取次数从而导致效率降低，所以有必要进行。

类对象的存储方式

结论：一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，不计算成员函数的大小，当然要注意内存对齐注意空类的大小，空类比较特殊，编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。

7.类成员函数的this指针

概念：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。

this指针特性

this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。
只能在“成员函数”的内部使用
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
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
5.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

上图是程序中的代码格式，下图是实际的代码传参功能实现

通过选择题感受一下this指针的运用

红方框内第一行表明将p的值加载到ecx寄存器中，第二行调用类A的Print()成员函数，此时存在ecx寄存器的this指针为空。

类和对象(上)

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