C++:初识类与this指针


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前言


一、类

类的定义和实例化

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注意类定义结束时后面分号( ; )不能省略。

类体中的内容称为类的成员:

  • 类中的变量称为类的属性or成员变量;
  • 类中的函数称为类的方法or成员函数;

类的两种定义方式

  • 声明和定义全部放在类体中,需注意: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
//日期类
class Date
{
    
    
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
    
    
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

  • 类的声明放在.h文件,成员函数定义在.cpp文件。要注意在类外面定义函数要加上类名::(类的作用域)

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类的实例化

用类类型创建对象的过程,被称为类的实例化。

  • 类是对对象进行描述的,限定了类有哪些成员,定义一个类并没有分配实际的内存空间。
  • 一个类可以实例化出多个对象,实例化出的对象,占实际的物理空间,存储类成员变量
//日期类
class Date
{
    
    
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
    
    
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
    
    
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};


int main()
{
    
    
	// 类的实例化
	Date d;
	d.Init(2023, 9, 3);

	d.Print();
}

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类的访问限定符

在上面类的定义中,我们看到了 private 和 public这两个关键字就是类的访问限定符。
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访问限定符的作用域:从访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现 或 如果后面没有访问限定符,作用域就到 } 即类的结束为止。

  • public修饰的成员在类外可以直接访问
  • protectedprivate修饰的成员在类外不能直接被访问
  • class的默认访问权限是private,struct的默认访问权限是public

private修饰的成员在类外不可直接访问。
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public修饰的成员可以在类外直接访问

//日期类
class Date
{
    
    
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
    
    
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
    
    
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};


int main()
{
    
    
	Date d;
	d.Init(2023, 9, 3);

	d.Print();

	//d._year = 0;
}

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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。
在类体外定义一个成员时,需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

//日期类
class Date
{
    
    
public:
	//打印日期
	void Print();

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0);
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

void Date::Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
{
    
    
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}

void Date::Print()
{
    
    
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}

计算类的大小

类对象的存储方式

  • 只保存成员变量,成员函数存储放到公共代码区
//日期类
class Date
{
    
    
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
    
    
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
    
    
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

int main()
{
    
    
	Date d1;
	Date d2;

	return 0;
}

对于下面代码对象 d1,d2的展示如下:

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那么Date类的大小是多少?
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结论:一个类的大小,实际就是该类中成员变量之和,并且和计算结构体大小一样要注意内存对齐。
注意空类的大小是1。编译器给空类一个字节来标识这个类的对象

结构体内存对齐


二、类的成员函数的this指针

//日期类
class Date
{
    
    
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
    
    
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
    
    
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

int main()
{
    
    
	Date d1;
	d1.Init(2023, 9, 3);
	d1.Print();

	Date d2;
	d2.Init(2023, 9, 3);
	d2.Print();
}

对于上面代码有这样一个问题,我们用Date类实例化了两个对象d1,d2。那么当d1调用Init函数时,该函数如何知道应该设置d1对象,还是d2对象?

C++通过this指针解决该问题,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(成员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。只不过所以的操作对用户是透明的,编译器自动完成。


this指针的特性

  • this指针的类型:类类型* const,即成员函数中,不能改变this的值。
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  • 只能在成员函数内部使用
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  • 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(对象的大小只有成员变量之和)

  • this指针式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。

  • 不能在成员函数的形参中显示写出
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这里出一个题。
对于下面代码的结果是?

class A
{
    
    
public:
	void Print()
	{
    
    
		cout << "void Print()" << endl;
	}

private:
	int _a;
};

int main()
{
    
    
	A* p = nullptr;
	p->Print();

	return 0;
}

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结果正常运行。为什么?
因为Print是成员函数并不在对象内部存储,而是在公共代码区存储。编译器并不会区访问nullptr的位置,而是直接去公共代码区找Print函数。
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总结

以上就是我对于C++中初识类与this指针的总结。感谢支持!!!
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