C++类和对象（上）

面向过程和面向对象初步认识

C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。
C++是基于面向对象的，关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完成。面向对象的三大特性：封装、继承、多态。封装的本质是一种管理。
C语言中结构体只能定义变量，而不能定义函数，但是在C++中不仅可以定义变量也可以定义函数体。对于结构体的定义，在C++中更喜欢用类class来代替。

类的定义

class className//类名
{
    
    
 // 类体：由成员函数和成员变量组成
 
}; // 一定要注意后面的分号

类的定义的两种方式:

1. 声明和定义全部放在类体中，需要注意：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。

class Person
{
    
    
public: //定义变量
	char name[16];
	char sex[2];
	int age;
public:
	void Show()//定义方法
	{
    
    
		cout<<name<<" "<<sex<<" "<<age<<endl;
	}
};

注意: struct定义的类默认访问权限是public，而class定义的类默认访问权限是private,因此需要加上public关键字。

2. 声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中。

Person.h
//类的声明
class Person
{
    
    
public:
   void InitPerson(const char *name,const char *gender,int age);
   void Eat();
   void Sleep();
   void PrintPersonInfo();
public:
   char _name[20];
   char _gender[3];
   int _age;
};

#include"Person.h"
//类的定义
"::"作用域运算符
//这里需要指定InitPerson是属于Person这个类
void Person::InitPerson(const char *name, const char *gender, int age)
{
    
    
	strcpy(_name, name);
	strcpy(_gender, gender);
	_age = age;
}
void Person::Eat()
{
    
    
	cout << "eat" << endl;
}
void Person::Sleep()
{
    
    
	cout << "sleep" << endl;
}
void Person::PrintPersonInfo()
{
    
    
	cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}

注意: 如果成员函数被放在类外经行定义，成员函数名之前必须要这样写"类名: : 函数名()"，表明该函数是哪个类的成员函数。一般情况下，类的定义更期望采用这种方式。

类的访问限定符

说明：
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
访问权限的作用域从该访问限定符出现的位置直到下一个访问限定符出现时为止
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

类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化。
类只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；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。

class Person
{
    
    
public: //定义变量
	char name[16];
	char sex[2];
	int age;
public:
	void Show()//定义方法
	{
    
    
		cout<<name<<" "<<sex<<" "<<age<<endl;
	}
};
int main()
{
    
    
	Person p; //实例化一个对象p
	strcpy(p.name,"张三");
	strcpy(p.sex,"男");
	p.age=18;
	p.Show();
}
//和结构体操作成员变量和函数类似，用"."操作符来访问

类对象的大小

通过对下面的不同对象分别获取大小来分析看下

//类中既有成员变量，又有成员函数
class student1
{
    
    
public:
	const char *name; //姓名
	const char* sex;//性别
	int age;//年龄
public:
	void Show()
	{
    
    
		//......
	}	
}
//类中仅有成员函数
class Student2
{
    
    
	void Show()
	{
    
    
		//........
	}
};
//空类
class Student3
{
    
    
};

运行结果：

结论： 一个类的大小，实际上就是该类中所有成员变量之和，当然和结构体一样，需要进行内存对齐，要注意空类的大小，空类比较特殊，主流编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类。

结构体内存对齐规则：

1. 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
   注意：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
   VS中默认的对齐数为8
3. 结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是
   所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

this 指针

如图所示，可以看到


因此，C++中通过引入this指针解决该问题，即：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指针的特性：

this是一个指针，里面放的是当前对象的地址，不能对this指针进行赋值操作。

1. this指针的类型：类类型* const
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是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，不会影响对象的大小。
4. 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，但不是所有的都是通过this指针来传递的。
   如图所示：