C++-类和对象（2）

今天，我们继续学习类和对象的相关知识，本次学习的内容，主要是this指针和默认构造函数。

继上篇文章结尾，我们讲到了，一个类实例化出对象后，它的成员变量和成员函数是如何存储的。类实例化出的对象，会给成员变量开辟空间，而成员函数则放在公共代码段区（这个类共有的空间），不会单独开辟空间。

对于类的成员变量和成员函数的存储方式，我们了解了。那它的大小是如何计算的呢？

计算类对象（类实例化出来的对象）的大小

类对象的大小计算方式和结构体的计算方式相同。我们在学习C语言的结构体时，已经学习过了结构体的大小计算方式。现在，我们来回顾一下，对于结构体的大小的计算，要掌握以下四点：

第一点：第一个变量在与结构体偏移量为0的地址处

第二点：其他成员变量要对齐到某个数字的整数倍的地址

注意：对齐数=编译器默认的一个对齐数与该成员大小取较小值

VS中默认对齐数为8

第三点：结构体总大小为最大对齐数（所有类型中的最大者与编译器的默认对齐数取最小）的整数倍

第四点：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最大对齐数的整数倍。这里的最大对齐数是包含嵌套结构体中的对齐数，的所有对齐数的最大值。

通过简单的回顾，我们又重新掌握了结构体大小的计算方式，现在，我们来以类对象来实践一下。

我们上图的类A为例：

首先，第一个变量a,放在与类对象偏移量为0的地址处，占4个字节。往后就是变量c,char的类型大小为1，而vs环境下的默认对齐数为8，两者取较小值。对齐数为1，偏移量4是1的整数倍，所以，变量c直接跟在变量a后面存放就行了，接下来，是变量d的存放,d的类型大小为8，与默认对齐数8相等，因此，对齐数取8，而8的最小的整数倍偏移量为8,所以，我们在偏移量为8的地址处继续往下存。到这里，我们三个变量就存放好了，类对象的大小为16。接下来，我们来验证一下结果。

通过上图，我们验证了我们的结果是正确的。接下来，我们再来看看嵌套类对象的类对象的计算方式。

我们以类B为例，首先，我们把第一个变量b放在与对象偏移量为0的地址处。然后，到第二个变量ch,它的类型大小为1与编译器默认的对齐数8相比，较小值为1，也就是对齐数为1，而偏移量5刚好是1的整数倍，因而，变量ch可以跟在后面存放，变量d也是同样滴道理，可以跟在变量ch后面存放。接下来，就只剩下变量a了，前面，我们已经得出了变量a的最大对齐数是8，现在是8的整倍数的最小偏移量刚好是8，因此，我们需要从偏移量8开始存储变量a。前面我们通过计算类A得知，类A的类对象大小为16，因此，往后16个字节用来存放变，加上前面已经使用的8个字节，类B的类对象大小为24，而类B的最大对齐数为8，因而，类B的类对象的总大小就为24

通过前面的学习，我们只到类对象中只存储成员变量。那如果一个类中没有成员变量，那它实例化出的对象，大小是多少呢？对于这样的对象。大小为1个字节，目的是为了占用空间，表示该对象存在。那这样的空类有什么用呢？它的意义在仿函数。对于仿函数的具体细节，我们后面再讲。

接下来，我们来看看this指针。

this指针

首先，我们先来定义一个日期类。

我们对类进行实例化，设置对象d1和d2,使用d1来调用Init函数。那问题来了，编译器是怎么知道是d1调用的，而不是d2调用它的呢？这是因为C++增加了一个隐藏的指针，当函数被调用时，会让该指针指向调用函数的对象，函数中对成员变量的操作，都会通过该指针来访问，不过这些所有的操作对于用户都是隐藏的，编译器会自动完成。我们把这个指针称为this指针。

对于this指针，它具有4个特性。

第一个：this指针的类型，是类类型*const ，也就是在成员函数中，不能被修改

注意：这里const的位置和平常我们使用的不太同，平时我们都是

const A*a;//这个表示的是a指向的内容不能被修改。
a=nullptr;
//如果把const往后放一点
A*const a;//这样表示a本身不能被修改
a=nullptr;//我们还像之前把空指针nullptr赋值给变量a,是错误的做法

第二点：只能在成员函数中使用

第三点：this指针本质上是成员函数的形参，当对象调用成员函数时，会将对象的地址作为实参传递给this形参，所以，对象中不存放this指针

第四点：this指针是成员函数的第一个隐藏的指针形参，一般由编译器通过exc寄存器自动传递，不需要用户手动传递。

那我们可不可以显示传递this指针呢？

从上图中，我们能清楚的看到，我们显示传递this指针会报错，但我们使用this指针来访问成员变量是没有问题的。

接下来，我们来看两道例题，来加深我们对this指针的理解

// 1.下面程序编译运行结果是？ A、编译报错 B、运行崩溃 C、正常运行
class A
{
public:
void Print()
{
cout << "Print()" << endl;
}
private:
int _a;

};
int main()
{
A* p = nullptr;
p->Print();
return 0;
}
// 1.下面程序编译运行结果是？ A、编译报错 B、运行崩溃 C、正常运行
class A
{
public:
void PrintA()
{
cout<<_a<<endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p = nullptr;
p->PrintA();
return 0;
}

第一道，第二道题你们的答案分别是什么？

第一道题的正确答案是C,我们来分析一下原因，p调用PrintA函数，并没由对this指针解引用，因为Print的地址并不存在对象里。p作为实参传给this形参，虽然this是空指针，但它并没有解引用。

第二道题的正确答案是B,为什么程序会崩呢？我们跟着程序来走一遍，我们还是把变量p赋值为空指针nullptr，通过p来调用函数PrintA(),将p作为实参传给this,然后，通过this来访问变量_a。this指针是空指针，为什么能解引用访问成员变量？这显然是荒唐的，于是程序就崩了

通过刚刚的学习，我们对于this指针,有了一个比较全面的了解。你觉得它会存放在哪一个部分（堆，栈，静态区，常量区）呢？前面，我么提到this是成员函数的形参，而函数在调用的时候，会放到栈中，因此，和函数相关的this指针自然也就放到了栈中。

说到这里，关于this指针的内容，我们大致就说完了。

接下来，我们进入下一个知识点的学习。

6个默认成员函数

如果一个类中什么成员都没有，简称空类。

但空类里面真的什么都没有吗？任何类不管有没有写东西，如果没有写这六个函数，编译器都会默认的生成

这块涉及的内容比较多，我们就先讲讲两个，构造函数和析构函数。

构造函数

构造函数的功能，并非如其名所视，构造。它的功能是初始化对象。在没有学习C++之前，我们通过C语言来实现顺序表，链表和栈等数据结构。在写这些数据结构的一开始，我们都会写一个具有初始化功能函数用来初始化对象。在使用一个数据结构前，我们首先要做的就是调用初始化函数对对象进行初始化，然后，才能正式开始使用这个数据结构。

C语言的这些方式都没什么问题，可为什么到了C++这里就要更名叫构造函数呢？

C++为什么取名叫构造函数？咱也不懂。不过构造函数的引用，是有原因的。我们在使用C语言写的数据结构，都需要手动的调用初始化函数，有时我们还容易忘记初始化。到C++这里，作了一些优化，引入构造函数承担初始化的功能，在我们定义类对象后，编译器会自动调用构造函数进行初始化。

接下来，我们来看一下构造函数的定义方法，我们还是以日期类为例。

首先，我们需要以类名作为函数名定义一个函数，然后，根据需求写函数的实现，这样一个用来初始化的构造函数，就完成了。

我们来简单的总结一下，对于构造函数，有四个特征：

1.函数名与类名相同

2.无返回值

3.对象实例化时编译器会自动调用相应的构造函数初始化对象

4.构造函数可以重载

我们来看一个重载错误的例子

当我们定义类无参数初始化的对象d1时，编译器无法确定该调用哪一个构造函数。如果我们需要进行类似的定义构造函数，可以删除第二个构造函数缺省值，来避免调用歧义。

构造函数如果我们不写，系统会自动生成一个无参的构造函数。不过很不靠谱，很容易出问题。因为不同的平台，底层实现是不同的。

对于构造函数我们先了解到这，我们来看看析构函数。

析构函数

析构函数，它的功能是销毁对象。

为了便于大家理解，我们这次以数据结构栈为例子

上图是我们在学C语言时，用C语言写的销毁函数，当我们不需要使用栈的时候，我们需要手动调用它，把我们申请的空间释放掉，避免内存的泄露。可是，并不是每个人的记性都很好，总有些时候，我们会忘记把空间的释放。祖师爷，也是内存泄露受害者，深知程序员的痛苦，于是引入的析构函数，在对象生命周期结束时，让C++编译器自动调用析构函数，执行销毁对象的功能，把我们申请的空间释放掉。让程序员不用再因为忘记销毁对象，而导致内存泄漏的问题的烦恼。

析构函数的定义方式与构造函数类似

析构函数的名称也需要以类名作为函数名，与构造函数不同的地方是，析构函数前面还要加上波浪号。然后，在大括号里填写相应的函数实现方式，一个栈的析构函数就完成了。

对于析构函数也有四个特性：

1.析构函数的函数名是在类名前加上~

2.无参数无返回值

3.一个类只能有一个析构函数，如果析构函数没有写，编译器会自动生成析构函数。注意：析构函数不能被重载

4.对象生命周期结束时，C++编译器会自动调用析构函数销毁对象

好了，到这里，我们本次的分享就到此结束了，不知道我有没有说明白，给予你一点点收获。如果你有所收获，别忘了给我点个赞，这是对我最好的回馈，当然你也可以在评论发表一下你的收获和心得，亦或者指出我的不足之处。如果喜欢我的分享，别忘了给我点关注噢。