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学习笔记—C++—类和对象（一）

news 来源：原创 2025/8/23 3:13:31

类和对象

类的定义

类定义格式

访问限定符

类域

实例化

实例化概念

对象的大小

this指针

C++和C语言实现Stack对比

类和对象

类的定义

类定义格式

● class为定义类的关键字，Stack为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后面分号不能省略。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。

● 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，如成员变量前面或者后面加_ 或者 m开头，注意C++中这个并不是强制的，只是⼀些惯例，具体看公司的要求。

● C++中struct也可以定义类，C++兼容C中struct的用法，同时struct升级成了类，明显的变化是

struct中可以定义函数，⼀般情况下我们还是推荐用class定义类。

● 定义在类⾯的成员函数默认为inline。

类和结构体最大的不同是类里面能定义函数。

类的定义——栈

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;class stack
{
public:void Init(int n = 4)//缺省值默认给的是4{array = (int*)malloc(sizeof(int) * n);if (nullptr == array){perror("malloc申请空间失败");return;}capacity = n;top = 0;}void Push(int x){//扩容array[top++] = x;}int Top(){assert(top > 0);return array[top - 1];}void Destroy(){free(array);array = nullptr;top = capacity = 0;}
private://成员变量int* array;size_t top;size_t capacity;
};int main()
{stack st1;st1.Init();st1.Push(1);st1.Push(2);st1.Push(3);st1.Push(4);cout << st1.Top() << endl;st1.Destroy();return 0;
}

访问限定符

● C++⼀种实现封装的方式，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。

● 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，protected和private是⼀样的，以后继承章节才能体现出他们的区别。

● 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，作用域就到 }即类结束。

● class定义成员没有被访问限定符修饰时默认为private，struct默认为public。

● ⼀般成员变量都会被限制为private/protected，需要给别人使用的成员函数会放为public。

public（公有）：公有成员可以在类的内部、派生类和类的外部访问。它们构成了类的公共接口，通常用于定义可以被外部直接访问和操作的方法和属性。
protected（受保护）：受保护的成员只能在类的内部和派生类中访问，而不能在类的外部访问。它们用于实现基类和派生类之间的共享实现细节。
private（私有）：私有成员只能在类的内部访问，外部无法直接访问。私有成员用于隐藏类的内部实现细节，防止外部代码直接访问和修改类的状态。

类域

● 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。

● 类域影响的是编译的查找规则，下面程序中Init如果不指定类域Stack，那么编译器就把Init当成全

局函数，那么编译时，找不到array等成员的声明/定义在哪里，就会报错。指定类域Stack，就是知

道Init是成员函数，当前域找不到的array等成员，就会到类域中去查找。

类的作用域由类名和作用域解析运算符（::）共同控制。

stack.h

#pragma once
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
class stack
{
public:void Init(int n = 4);
private:int* _a;int _top;int _capacity;
};

stack.cpp

#include"stack.h"
void stack::Init(int n)
{_a = (int*)mallol(sizeof(int) * n);if (_a == nullptr){perror("mallol申请空间失败");return;}_capacity = n;_top = 0;
}

test.cpp

#include"Stack.h"
int main()
{Stack st;st.Init();return 0;
}

实例化

实例化概念

● 用类类型在物理内存中创建对象的过程，称为类实例化出对象。

● 类是对象进行⼀种抽象描述，是⼀个模型⼀样的东西，限定了类有哪些成员变量，这些成员变量只是声明，没有分配空间，⽤类实例化出对象时，才会分配空间。

● 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。打个比方：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，设计图规划了有多少个房间，房间大小功能等，但是并没有实体的建筑存在，也不能住人，用设计图修建出房子，房子才能住⼈。同样类就像设计图⼀样，不能存储数据，实例化出的对象分配物理内存存储数据。

类的实例化：指创建类的具体对象的过程。这个过程通常涉及到分配内存空间给新创建的对象，并设置其初始属性值。

#include<iostream>
using namespace std;class Data
{
public:void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Data d1;//用类型定义出了个对象，这个对象里面有年月日这些数据//那么这种操作就是类实例化出对象Data d2;//1个类可以实例化出n个对象//创建出对象之后我们就能调用类中对应的方法d1.Init(2024, 11, 12);d2.Init(2023, 11, 12);d1.Print();d2.Print();return 0;
}

对象的大小

分析⼀下类对象中哪些成员呢？类实例化出的每个对象，都有独立的数据空间，所以对象中肯定包含成员变量，那么成员函数是否包含呢？⾸先函数被编译后是⼀段指令，对象中没办法存储，这些指令存储在⼀个单独的区域(代码段)，那么对象中⾮要存储的话，只能是成员函数的指针。再分析⼀下，对象中是否有存储指针的必要呢，Date实例化d1和d2两个对象，d1和d2都有各自独⽴的成员变量 year/month/_day存储各⾃的数据，但是d1和d2的成员函数Init/Print指针却是⼀样的，存储在对象中就浪费了。如果⽤Date实例化100个对象，那么成员函数指针就重复存储100次，太浪费了。这里需要再额外哆嗦⼀下，其实函数指针是不需要存储的，函数指针是⼀个地址，调⽤函数被编译成汇编指令[call 地址]，其实编译器在编译链接时，就要找到函数的地址，不是在运⾏时找，只有动态多态是在运行时找，就需要存储函数地址。

class A{public:void Print(){cout << _ch << endl;}private:char _ch;int _i;};// 类中仅有成员函数 class B{public:void Print(){}};//类中什么都没有---空类class C{};

sizeof(A) = 8
sizeof(B) = 1
sizeof(C) = 1

没有成员变量的类对象，开1byte，占位，不存储有效数据

this指针

● Date类中有 Init 与 Print 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Init和

Print函数时，该函数是如何知道应该访问的是d1对象还是d2对象呢？那么这⾥就要看到C++给了

⼀个隐含的this指针解决这⾥的问题

● 编译器编译后，类的成员函数默认都会在形参第⼀个位置，增加⼀个当前类类型的指针，叫做this 指针。比如Date类的Init的真实原型为， void Init(Date* const this, int year, int month, int day)

● 类的成员函数中访问成员变量，本质都是通过this指针访问的，如Init函数中给_year赋值， this-

>_year = year;

● C++规定不能在实参和形参的位置显示的写this指针(编译时编译器会处理)，但是可以在函数体内显示使用this指针。

class Data
{
public://void Init(Data* this,int year, int month, int day)void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}//void Print(Data*this)void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day<<endl;}private:int _year = 0;int _month = 0;int _day = 0;
};int main()
{Data d1;Data d2;//d1.Init(&d1,2024, 11, 12);d1.Init(2024, 11, 12);//d2.Init(&d2,2023, 11, 12);d2.Init(2023, 11, 12);//d1.Print(&d1);d1.Print();//d2.Print(&d2);d2.Print();return 0;
}

C++和C语言实现Stack对比

面向对象三大特性：封装、继承、多态

封装：是将对象的属性和方法结合在一起，并尽可能隐藏对象的内部细节，只暴露必要的接口供外部使用。

继承：允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，实现代码的重用和层次化组织。

多态：允许使用相同的接口来处理不同类型的对象，具有不同的实现，增加了代码的灵活性和可扩展性.

学习笔记—C++—类和对象（一）

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一、required 二、属性观察器三、可失败初始化器可以用init!定义隐式解包的可失败初始化器可失败初始化器可以调用非可失败初始化器，非可失败初始化器调用可失败初始化器需要进行解包如果初始化器调用一个可失败初始化器导致初始化失败 ，那么整个初…...

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前言： 端口隔离可实现同一VLAN内端口之间的隔离。用户只需要将端口加入到隔离组中，就可以实现隔离组内端口之间的二层数据的隔离端口安全是一种在交换机接入层实施的安全机制，旨在通过控制端口的MAC地址学习行为，确保仅授权设备能…...

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在 Linux 系统中，有多个命令可以查看当前系统的资源占用情况。以下是一些常用的命令及其说明： 1. 查看内存使用情况：free free -h-h 参数表示以人类可读的格式显示（如 MB, GB）。输出示例： to…...

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