目录

1.面向过程和面向对象初步认识

2.类的引入

3.类的定义

 4.类的访问限定符及封装

4.1 访问限定符

4.2 封装

 5.类的作用域

 6.类的实例化

7.类对象模型

7.1 如何计算类对象的大小

7.2 类对象的存储方式猜测

 7.3 结构体内存对齐规则

8.this指针

8.1 this指针的引出

8.2 this指针的特性

9.练习题

1.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。

2.类的引入

C语言中，结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。

 struct Student{ 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("Peter", "男", 18); return 0; }

 上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替

3.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。

2. 声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中

一般情况下，更期望采用第二种方式。 class和struct的区别

 struct兼容c语言对结构体的用法。一般情况下，成员变量都是私有的，成员函数可公有可私有。

 4.类的访问限定符及封装

4.1 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。

 在类设计中，一般情况，想给别人的（成员函数）访问定义成共有，不想给别人访问（成员变量）的就定义成私有或保护

【面试题】 问题： C++ 中 struct 和 class 的区别是什么？

解答： 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 是 struct 的成员默认访问方式是private 。

4.2 封装

【面试题】 面向对象的三大特性：封装、继承、多态。(实际中注意面向对象不只三大特性，例如抽象、反射）

在类和对象阶段，我们只研究类的封装特性，那什么是封装呢？ 封装：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。(数据和方法都封到了类中，管理起来，想给你访问的就定义成共有，不想给你访问的定义成私有或者保护)

封装本质上是一种管理 ：我们如何管理兵马俑呢？比如如果什么都不管，兵马俑就被随意破坏了。那么我们首先建了一座房子把兵马俑给封装 起来。但是我们目的全封装起来，不让别人看。所以我们 开放了售票通 道 ，可以买票突破封装在合理的监管机制下进去参观。类也是一样，我们使用类数据和方法都封装到一下。不想给别人看到的，我们使用protected/private 把成员 封装 起来。 开放 一些共有的成员函数对成员合理的访 问。所以封装本质是一种管理。

 5.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; }

 6.类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

1. 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

2. 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

3. 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

7.类对象模型

7.1 如何计算类对象的大小

 问题：类中既可以有成员变量，又可以有成员函数，那么一个类的对象中包含了什么？如何计算一个类的大小？

class A {public: void PrintA { cout<<_a<<endl; }private: char _a;};

7.2 类对象的存储方式猜测

对象中包含类的各个成员

缺陷：每个对象中成员变量是不同的，但是调用同一份函数，如果按照此种方式存储，当一个类创建多个对象时，每个对象中都会保存一份代码，相同代码保存多次，浪费空间。那么如何解决呢？

只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

再通过对下面的不同对象分别获取大小来分析看

// 类中既有成员变量，又有成员函数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。

 7.3 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。 【面试题】 1. 结构体怎么对齐？ 为什么要进行内存对齐？     提示：内存对齐为了提高访问效率 2. 如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐     提示：运用pack指定对齐数 3. 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 4. 什么是大小端？如何测试某台机器是大端还是小端，有没有遇到过要考虑大小端的场景

8.this指针

8.1 this指针的引出

我们先来定义一个日期类 Date

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; }

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 “ 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 。

8.2 this指针的特性

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。 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

【面试题】 1. this指针存在哪里？

    this指针一般存在栈上面，不同的编译器不同，vs是使用ecx寄存器存储传参的

2.this指针可以为空吗？

// 1.下面程序能编译通过吗？// 2.下面程序会崩溃吗？在哪里崩溃class A{ public: void PrintA()  { cout<<_a<<endl; }  void Show() { cout<<"Show()"<PrintA();  //空指针 p->Show();    //正常运行}

9.练习题