程序员成长之旅——类和对象上篇
类和对象初步认识
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，讲一件事情拆分成不同的对象，通过对象之间的交互来完成。
类的引入
C语言中结构体只能定义变量，而C++中不仅可以定义变量，还可以定义函数。
struct Student
{
public:
void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
{
strcpy(_name, name);
strcpy(_gender, gender);
_age = age;
}
void PrintStudentInfo()
{
cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
int main()
{
Student s;
s.SetStudentInfo("Peper", "男",19);
s.PrintStudentInfo();
return 0;
}
上述结构体的定义，C++中更喜欢用class代替struct。
类的定义
class className
{
类体：由成员函数和成员变量组成
}; 一定要注意后面的分号
class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后面分号。
类中的元素称为类的成员：类中的数据称为类的属性或者成员变量; 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.声明和定义放在类中需要注意：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。
2.声明和定义分开，这是一般都采用这个样子。（声明在.h 定义在.cpp中）
类的访问限定符和封装
类的访问限定符
C++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(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
- 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
面试题
struct 和 class 的区别是什么？
C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体去使用。另外C++中struct还可以用来定义类。和class是定义类是一样的，区别是struct的成员默认访问方式是public，class成员默认访问方式是private。
封装
面试题
面向对象的三大特性：封装，继承，多态
封装是什么？
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。
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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。在类体外定义成员，需要使用 :: 作用域解析符指明成员属于哪个类域。
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
private:
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
cout << _name << _gender << " " << _age << endl;
}
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
- 做个比方。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，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
类的对象大小的计算
class A1 {
public:
void f1(){}
private:
int _a;
};
// 类中仅有成员函数
class A2 {
public:
void f2() {}
};
// 类中什么都没有---空类
class A3
{};
sizeof(A1) : 4 sizeof(A2) : 1 sizeof(A3) : 1
结论：一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然也要进行内存对齐，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。
结构体内存对齐
如何对齐
面试题
-
结构体怎么对齐？ 为什么要进行内存对齐
-
如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐
-
如何知道结构体中某个成员相对于结构体起始位置的偏移量
类成员函数的this指针
this指针的引出
我们先定义一个日期类
class Date
{
public :
void Display ()
{
cout <<_year<< "-" <<_month << "-"<< _day <<endl;
}
void SetDate(int year , int month , int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private :
int _year ; // 年
int _month ; // 月
int _day ; // 日
};
int main()
{
Date d1, d2;
d1.SetDate(2018,5,1);
d2.SetDate(2018,7,1);
d1.Display();
d2.Display();
return 0;
}
对于上述类，有这样的一个问题：
Date类中有SetDate与Display两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当s1调用SetDate函数时，该函数是如何知道应该设置s1对象，而不是设置s2对象呢？
C++中通过引入this指针解决该问题，即：C++编译器给每个“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，即用户不需要传递，编译器自动完成。
this指针的特性
- this指针的类型：类类型* const
- 只能在“成员函数”的内部使用
- 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。
- 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
面试题
5. this指针存在哪里？
其实编译器在生成程序时加入了获取对象首地址的相关代码。并把获取的首地址存放在了寄存器ECX中(VC++编译器是放在ECX中，其它编译器有可能不同)。也就是成员函数的其它参数正常都是存放在栈中。而this指针参数则是存放在寄存器中。类的静态成员函数因为没有this指针这个参数，所以类的静态成员函数也就无法调用类的非静态成员变量。
- this指针可以为空吗？
可以为空，当我们在调用函数的时候，如果函数内部并不需要使用到this, 也就是不需要通过this指向当前对象并对其进行操作时才可以为空(当我们在其中什么都不放或者在里面随便打印一个字符串)，如果调用的函数需要指向当前对象，并进行操作，则会发生错误（空指针引用）就跟C中一样不能进行空指针的引用
