c++中的类与对象（上）-开发者社区

1.类的定义

1.1 类定义的格式

（1）class为定义类的关键字，其后为类的名字，{}中为类的主体，类定义结束时后面的“；”不能省略。

（2）类中的内容称为类的成员：类中的变量成为类的属性或成员变量；类中的函数称为类的函数或成员函数。

（3）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。

（4）特别的，c++中兼容struct的用法，同时struct升级成了类，最明显的区别是struct中可以定义函数，但我们一般还是推荐用class来定义类

（5）定义在类里面的函数默认为inline

1.2访问限制符号

（1）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，通过访问权选择性的将其接⼝提供给外部的⽤⼾使⽤。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

1.3类域

（1）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。

（2）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。

2.实例化

2.1实例化的定义

（1）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。

（2）类是一种抽象的概念，相当于房子的设计图，只是声明了类有哪些成员变量，但是并未分配空间，而对象就是用类这张图纸建造的房屋，因此只有当类实例化成对象时，才会分配空间。

2.2对象的大小

对象的存储规则

类实例化出的每个对象都有其对应的储存空间，所以对象中肯定包含成员变量，但如果实例化100个对象，函数建立100次栈帧的话，那未免也太浪费空间了？

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]，这样对象的大小实际上只包含了成员变量的大小。

上⾯我们分析了对象中只存储成员变量，C++规定类实例化的对象也要符合内存对⻬的规则。

ps：内存对齐的原因，电脑的硬件在读取信息时，会按照4字节的整数倍读取，如果不进行内存对齐，那么直接存储后有的变量被拆成两半，严重影响编译效率

内存对齐的规则

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第⼀个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

•

其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。

•

注意：对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数与该成员⼤⼩的较⼩值。

•

VS中默认的对⻬数为8

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结构体总⼤⼩为：最⼤对⻬数（所有变量类型最⼤者与默认对⻬参数取最⼩）的整数倍。

•

如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对⻬到⾃⼰的最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩

就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体的对⻬数）的整数倍。

打印的结果分别为8，1，1

上面程序运行后，b和c的类的对象大小均为1，根据上面的知识，b和c应该不占用空间，但是编译器仍未b和c分配了空间，这单纯是为了标识对象b和对象c的存在

3.this指针

为什么要有this指针？

Date中有两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那么在调用函数时，该函数是如何指导访问的是d1对象还是d2对象的呢？其实是c++给了一个隐含的this指针来解决这个问题。

this指针是怎么起作用的？

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)

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。

this指针的存放

通过我们上面对类的大小的计算，我们能明确的知道this指针并不存在类中。那么this指针会存在哪儿呢？

实际上，在vs编译器中，this指针暂存在寄存器中

我们来看以下两道题目来加深理解

本题答案为正常运行

有人可能会有疑问，p不是空指针吗？为什么对空指针解引用程序没有崩溃，事实上，p的作用只是告诉我们我们要访问的对象是那个，而实际上的指针是this指针，我们通过寄存器中的this指针来访问对象A，在访问时，我们并没有对this指针解引用，因此，虽然我们传递的是空指针，但是程序并不会崩溃。这就像我们拿着武器，但是我们并没有使用。

本题的答案为运行崩溃，因为_a可以写为（this->_a），相当于我们对空指针进行了解引用，程序崩溃。