【C++】类与对象篇一
一 .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
二 .类的详解
1.类的引入
C语言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。
2.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
(1).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不能省略。
(2).类体中内容称为类的成员:类中的变量称为类的属性或成员变量; 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). 类声明放在.h文件中,成员函数定义放在.cpp文件中,注意:类外具体实现成员函数,函数名前需要加类名::一般情况下,更期望采用第二种方式。
3.类的访问限定符及封装(面试题)
(1) 访问限定符
【访问限定符说明】
- 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)
- class的默认访问权限为private,struct为public(因为struct要兼容C)
【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可以当成结构体使用。另外C++中struct还可以用来
定义类。和class定义类是一样的,区别是struct定义的类默认访问权限是public,class定义的类
默认访问权限是private。注意:在继承和模板参数列表位置,struct和class也有区别,后序给介绍。
(2) 封装
【面试题】
面向对象的三大特性:封装、继承、多态。 在类和对象阶段,主要是研究类的封装特性,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。
4.类的作用域
类定义了一个新的作用域,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。
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
5.类的实例化
用类类型创建对象的过程,称为类的实例化
定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储,它实例化出的对象 占用实际的物理空间,存储类成员变量。
6.类对象模型
如何计算类对象的大小
只需要计算成员变量的大小(注意内存对齐),不需要计算成员函数的大小,无论定义多少对象,成员函数就只有一个是公用的. 编译器给了空类一个字节来唯一标识这个类的对象。
三 . 结构体内存对齐规则(面试题)
- 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。
- 结构体总大小: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。
- 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】
一.结构体怎么对齐? 为什么要进行内存对齐?
(1).如上:结构体内存对齐规则;
(2).
1. 硬件要求:不同的硬件平台对于特定数据类型的访问有特定的内存对齐要求。 2. 性能提升:内存对齐可以减少处理器访问内存时的额外开销。 3. 存储空间优化:通过对齐数据,可以减少内存碎片的产生,提高内存的利用率。 4. 平台兼容性:内存对齐可以增加代码的可移植性和兼容性。
二.如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐?能否按照3、4、5即任意字节对齐?
在C++中,结构体可以按照指定的对齐参数进行对齐,但直接指定对齐字节数的方式并不直接支持。
三.什么是大小端?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
大小端是指计算机存储数据时字节的顺序方式,分为大端模式(Big-endian)和小端模式(Little-endian)。
//小端存储方式:低地址存储低数据,高地址高数据
int main()//小端存储方式:低地址存储低数据,高地址高数据
{
int a = 0x12345678;
printf("%x ", a);
char* p = (char*)&a;
if (*p == 0x78)
{
printf("编译器为小端存储类型");
}
if (*p == 0x12)
{
printf("编译器为大端存储类型");
}
return 0;
}
四 . this指针
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即this指针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
1.this指针的特性
- this指针的类型:类型 * const,即成员函数中,不能给this指针赋值
- 只能在成员函数的内部使用
- this指针本质上是“成员函数”的形参,当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。
本质代码:
class Date
{
public:
void Print(Date *const this)//不隐藏
{
cout << this -> a <<endl;//不隐藏
}
private:
int _a;
};
int main()
{
Date d1;
d1.Print(&d1);//不隐藏,对象地址作为实参传递给
this形参
return 0;
}
- 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
2.this指针的(面试题)
【面试题】
1. this指针存在哪里?
2. this指针可以为空吗?
可以