C++类与对象-基础篇

目录

一、什么是类

1.1 语法定义

1.2 访问限定符

1.3 类域

二、类的实例化

2.1 什么是实例化

2.2 类的大小

三、this指针

3.1 引入

3.2 this指针的使用

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一、什么是类

1.1 语法定义

class 类名
{
 
 
};

说明

1. 类似于C语言中的结构体，括号后分号不能丢
2. 类内成员可以为变量，函数（与结构体不同）
3. 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：struct中也可以定义函数

举例（以顺序表为例）

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class SeqList
{
public:
	void Init(int n = 4)
	{
		arr = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
		if (arr == nullptr)
		{
			perror("malloc");
			exit(1);
		}
		capacity = n;
		size = 0;
	}
	void Destory()
	{
		free(arr);
		arr = nullptr;
		size = capacity = 0;
	}
private:
	int* arr;
	int size;
	int capacity;
};

1.2 访问限定符

1. 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，在继承章节才能体现出他们的区别。
2. 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。

1.3 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。当声明和定义分离时，需要指定类域。

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class SeqList
{
public:
	void Init(int n = 4);
	void Destory()
	{
		free(arr);
		arr = nullptr;
		size = capacity = 0;
	}
private:
	int* arr;
	int size;
	int capacity;
};
 
void SeqList::Init(int n = 4)
{
	arr = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
	if (arr == nullptr)
	{
		perror("malloc");
		exit(1);
	}
	capacity = n;
	size = 0;
}

类域影响的是编译的查找规则，如果不指定类域中的函数，编译器就会把它当成全局函数，那么编译时，找不到该成员的声明/定义，就会报错。类内访问类似于C语言中结构体的访问，使用符号.

#include<iostream>
 
using namespace std;
 
class SeqList
{
public:
	void Init(int n = 4)
	{
		arr = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
		if (arr == nullptr)
		{
			perror("malloc");
			exit(1);
		}
		capacity = n;
		size = 0;
	}
	void Destory()
	{
		free(arr);
		arr = nullptr;
		size = capacity = 0;
	}
private:
	int* arr;
	int size;
	int capacity;
};
int main()
{
	SeqList sq;
	sq.Init();
	return 0;
}

二、类的实例化

2.1 什么是实例化

• 类似于C语言中的结构体，类也相当于图纸，仅仅限定了有哪些变量，这些只是声明，没有分配空间。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。
• 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。

#include<iostream>
using namespace std;
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:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2;
	d1.Init(2005,6, 8);
	d1.Print();
	d2.Init(2024, 7, 10);
	d2.Print();
	return 0;
}

2.2 类的大小

类的大小类似于C语言中的结构体内存计算，遵循内存对齐的原则。详解请见：

C语言自定义数据类型（1）结构体_数据改成结构体c语言-CSDN博客文章浏览阅读1k次，点赞43次，收藏27次。本文是C语言自定义类型中结构体的详解，囊括了结构体的所有知识，同时配上了大厂笔试重点题的讲解。_数据改成结构体c语言https://blog.csdn.net/paradiso989/article/details/136855002

1. 结构体的第⼀个成员要对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对⻬到对⻬数的整数倍的地址处。
3. 对⻬数 = 编译器默认的⼀个对齐数 与 该成员变量大小的较⼩值。
4. 结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对齐数中最⼤的）的整数倍。
5. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到⾃⼰的成员中最⼤对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。

唯一有区别的是：类内存在函数，函数不和变量存在一块空间中，计算空间占用不用考虑函数

三、this指针

3.1 引入

当同一类实例化出多个对象时，调用函数，由于函数体中没有关于不同对象的区分，那当不同对象调用函数时，该函数是如何知道应该访问的是哪个对象呢？

实际上编译器编译后，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。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。

以上述Date类为例

class Date
{
public:
	void Init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//实际上是
	void Init(Date* const this,int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
}

3.2 this指针的使用

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。

基础用法：使用this指针可以访问对象的成员变量和成员函数：

class MyClass {
public:
    int value;
    void setValue(int value) {
        this->value = value;
    }
};

更高阶的用法见博主后续博客更新