c++類(lèi)和對(duì)象總結(jié)

話(huà)不多說(shuō)，我們直接進(jìn)入主題：
對(duì)象：客觀(guān)世界里的一切事物都可以看作是一個(gè)對(duì)象，每一個(gè)對(duì)象應(yīng)當(dāng)具有屬性（靜態(tài)特征，比如一個(gè)班級(jí)，一個(gè)專(zhuān)業(yè)，一個(gè)教室）和行為（動(dòng)態(tài)特征，例如：學(xué)習(xí)，開(kāi)會(huì)，體育比賽等）兩個(gè)要素。 對(duì)象是由一組屬性和一組行為構(gòu)成的。
類(lèi)（class）：就是對(duì)象的類(lèi)型，代表了某一批對(duì)象的共同特性和特征。類(lèi)是對(duì)象的抽象，而對(duì)象是類(lèi)的具體實(shí)例。

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2.1 類(lèi)的引入

在C語(yǔ)言中我們定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體是這樣定義的：

struct Student
{
  int _age;
  char* _Gender;
  char* _Name;
};
int main()
{
  struct S;
  return 0;
}

我們都知道，在C中，“數(shù)據(jù)”和“處理數(shù)據(jù)的操作（函數(shù)）”是分開(kāi)的，語(yǔ)言本身并沒(méi)有支持“數(shù)據(jù)和函數(shù)”之間的關(guān)聯(lián)性。那么，如果我們要在某種特定情況下讓數(shù)據(jù)和函數(shù)有一定的關(guān)聯(lián)，這個(gè)時(shí)候我們應(yīng)該怎么處理呢？
先看一個(gè)例子：

很明顯，編譯器報(bào)錯(cuò)了，還很多。也就是說(shuō)在C語(yǔ)言當(dāng)中是不允許在結(jié)構(gòu)體中定義函數(shù)的，那么在C++中是不是也是這樣呢？

通過(guò)對(duì)比，我們明顯的發(fā)現(xiàn)C++是可以做到我們想要將數(shù)據(jù)和函數(shù)產(chǎn)生一定關(guān)系的操作的。
為了區(qū)別C語(yǔ)言中結(jié)構(gòu)體的定義struct，在C++中我們常用class來(lái)代替struct。

2.2 類(lèi)的定義

#include <iostream>
using namespace std;
class Student
{
public:
  char* _name;
private:
  char* _Gender;
  int _age;
};
int main()
{
  class S;
  return 0;
}

class是C++中定義類(lèi)的關(guān)鍵字，Student為類(lèi)的名字，{}中為類(lèi)的主體，和結(jié)構(gòu)體類(lèi)似，在{}后面跟的是;。類(lèi)中的元素稱(chēng)為類(lèi)的成員，類(lèi)中的數(shù)據(jù)稱(chēng)為類(lèi)的屬性或者類(lèi)的成員變量，類(lèi)中的函數(shù)稱(chēng)為類(lèi)的成員函數(shù)。

類(lèi)的定義通常有兩種方式：

1、將類(lèi)的聲明和定義都放在類(lèi)體中za
2、將類(lèi)的聲明放在.h頭文件中，定義放在.cpp文件中

在代碼中我們看到了private 和 public兩個(gè)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的東西，接下來(lái)我們講一講C++的三大特性：繼承 封裝 多態(tài)
封裝：隱藏對(duì)象的屬性和現(xiàn)實(shí)細(xì)節(jié)，僅對(duì)外公開(kāi)接口和對(duì)象進(jìn)行交互，將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法有機(jī)結(jié)合。

這里的public 和 private是C++中的訪(fǎng)問(wèn)限定符，訪(fǎng)問(wèn)限定符有三個(gè)：public （公有） protected（保護(hù)） private（私有）。在下面的博文中我們會(huì)用到這些限定符，具體情況后續(xù)文章再作介紹，這里讀者只需了解就可。

這里做一些說(shuō)明：

1、public成員在類(lèi)外可以直接訪(fǎng)問(wèn)
2、protected和private成員在類(lèi)外不能夠直接訪(fǎng)問(wèn)，在這里我們簡(jiǎn)單的把他們看成一樣的。（二者區(qū)別就是基類(lèi)private成員在派生類(lèi)中是不能被訪(fǎng)問(wèn)的，如果基類(lèi)成員不想再類(lèi)外被訪(fǎng)問(wèn)，但需要在派生類(lèi)中能訪(fǎng)問(wèn)，就定義為protected，后面博文更到派生類(lèi)時(shí)我們會(huì)再來(lái)把這兩個(gè)東西拿出來(lái)再講一講）
3、他們的作用域從該訪(fǎng)問(wèn)限定符出現(xiàn)的位置開(kāi)始直到下一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)限定符出現(xiàn)截止
4、class的默認(rèn)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限是private，而struct默認(rèn)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限是public（因?yàn)閟truct要兼容C的特點(diǎn)）

那么我們?nèi)绾卧陬?lèi)外訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)類(lèi)中的私有成員變量呢？（面試題）

方法一：在類(lèi)中添加一個(gè)共有的方法

我們可以看到在public中定義的公有函數(shù)可以在類(lèi)外訪(fǎng)問(wèn)私有成員變量，這是訪(fǎng)問(wèn)的一種方法。

類(lèi)的作用域

在C語(yǔ)言階段我們知道變量的作用域只有局部域和全局域兩種，而在C++作用域則分為了局部域、全局域、命名空間域和類(lèi)域四種，前面幾種域相信我們都已將熟悉過(guò)，這里我講一下類(lèi)域。

類(lèi)定義了一個(gè)新的作用域，類(lèi)的所有成員都必須處在類(lèi)的作用域中。形參表和函數(shù)體處于類(lèi)的作用域中。在類(lèi)體外定義成員，需要用 :: 作用域解析符指明成員屬于哪一個(gè)類(lèi)域。在類(lèi)的作用域外，只能通過(guò)對(duì)象（或指針）借助成員訪(fǎng)問(wèn)操作符 . 和->來(lái)訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)成員，跟在訪(fǎng)問(wèn)操作符后面的名字必須在相關(guān)聯(lián)的類(lèi)的作用域中。

下面我們看看在代碼中如何實(shí)現(xiàn)上述的意思：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>
using namespace std;

namespace N1  //命名空間域
{
  int a = 10;
}

int a = 20;   //全局域

void FunTest()
{
  cout << "FunTest()" << endl;
}
class Test
{
public:
  void SetA(int a)
  {
    a = a;      //存在歧義，是變量給變量賦值呢還是形參給變量賦值，或者變量給形參賦值呢？同學(xué)們不要這樣寫(xiě) 
    //實(shí)際證明，這里的賦值是形參給形參賦值，結(jié)果并沒(méi)有改變變量的值，結(jié)果出了函數(shù)作用域自然是一個(gè)隨機(jī)值 正確寫(xiě)法： **_a = a;**
  }
  void PrintA()
  {
    cout << a << endl;  //cout << _a <<endl;
  }
private:
  int a;         //類(lèi)域  正確寫(xiě)法：int _a;
};
int main()
{
  int a = 40;       //局部域
  Test t;
  t.SetA(30);
  cout << N1::a << endl;   //打印命名空間域的值
  cout << ::a << endl;    //打印全局域的值
  cout << a << endl;     //打印局部域的值
  t.PrintA();         //打印類(lèi)域的值
  return 0;
}

看完這串代碼不知道各位有沒(méi)有什么疑惑呢？
這里附上這段代碼的結(jié)果：

我們本應(yīng)該想讓編譯器給我們打印出10 20 30 40這幾個(gè)值，結(jié)果最后卻給了我們一個(gè)亂碼，這是為什么呢？
細(xì)心的同學(xué)應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了，在這里我們定義的所有的變量都是用的同一個(gè)名稱(chēng)a,這樣的編碼習(xí)慣是極不好的，容易引起誤會(huì)，上面就給了一個(gè)反例。

在使用一個(gè)變量時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)注意必須要先聲明后使用

2.2 類(lèi)的對(duì)象的模型

類(lèi)對(duì)象模型:類(lèi)中各成員在內(nèi)存中的布局形式。
下面我們以代碼形式舉例說(shuō)明一下：

class Student
{
public: 
  void SetStudentInfo(char* name, char* gender, int age)
  {
    strcpy(_name, name);  
    strcpy(_gender, gender);
    _age = age;      
  }
  void PrintInfo()
  {
    cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
  }
private:
  char _name[20];
  char _gender[3];
  int _age;
};
int main()
{
  Student s1, s2;
  cout << sizeof(s1) << endl;
  s1.SetStudentInfo("鳴人", "男", 14);
  s2.SetStudentInfo("佐助", "男", 14);
  return 0;
}

既然一個(gè)類(lèi)有那么多成員和不同的對(duì)象，那么它到底是怎么來(lái)存儲(chǔ)的呢？

下面給出三種假設(shè)：

假設(shè)一

假設(shè)二：

那就剩最后一種假設(shè)了：

顯然。這種假設(shè)才是成立的。

提一個(gè)問(wèn)題：C++是怎么計(jì)算一個(gè)類(lèi)的大小的？

我們?cè)诔绦蛑序?yàn)證一下：

class A1
{
public:
  void f1()
  {}
  void f2()
  {}
}; 

class A2
{
public:
  void f1()
  {}
private:
  int a = 10;
};
class A3
{};

int main()
{
  cout << sizeof(A1) << endl;  //1
  cout << sizeof(A2) << endl;  //4
  cout << sizeof(A3) << endl;  //1
  return 0;
}

可以看到在有成員變量的時(shí)候得到的值是4，而一個(gè)空類(lèi)和只有成員函數(shù)的時(shí)候它的值是1，難道是成員函數(shù)的大??？
顯然是不對(duì)的，前面我們說(shuō)過(guò)，成員函數(shù)是不占大小的，因此我們可以得出結(jié)論：一個(gè)類(lèi)的大小，實(shí)際上就是該類(lèi)中非靜態(tài)成員變量之和，當(dāng)然也要注意內(nèi)存對(duì)齊，空類(lèi)大小值為一（在Linux和VS下面是 1）
為什么是一呢？
就是為了區(qū)分不同的對(duì)象，設(shè)計(jì) 1 是為了 節(jié)省空間

文章名稱(chēng)：c++類(lèi)和對(duì)象總結(jié)
新聞來(lái)源：http://bm7419.com/article46/gejphg.html

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