C++-类和对象(1)

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。比如: 之前在数据结构中,用C语言方式实现的栈,结构体中只能定义变量;现在以C++方式实现, 会发现struct中也可以定义函数。

typedef int DataType;
struct Stack
{void Init(size_t capacity){_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);if (nullptr == _array){perror("malloc申请空间失败");return;}_capacity = capacity;_size = 0;}void Push(const DataType& data){// 扩容_array[_size] = data;++_size;}DataType Top(){return _array[_size - 1];}void Destroy(){if (_array){free(_array);_array = nullptr;_capacity = 0;_size = 0;}}DataType* _array;size_t _capacity;size_t _size;
};
上面结构体的定义, 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 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
号不能省略
类体中内容称为 类的成员: 类中的 变量 称为 类的属性 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
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: 成员函数名前需要加类名 ::

 一般情况下,更期望采用第二种方式。

成员变量命名规则的建议:

// 我们看看这个函数,是不是很僵硬?
class Date
{
public:void Init(int year){// 这里的year到底是成员变量,还是函数形参?year = year;}
private:int year;
};
// 所以一般都建议这样
class Date
{
public:void Init(int year){_year = year;}
private:int _year;
};
// 或者这样
class Date
{
public:void Init(int year){mYear = year;}
private:int mYear;
};

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

【访问限定符说明】

1. public修饰的成员在类外可以直接被访问

2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protectedprivate是类似的)

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

4. 如果后面没有访问限定符,作用域就到 } 即类结束。

5. class 的默认访问权限为 private struct public( 因为 struct 要兼容 C)

注意:访问限定符只在编译时有用,当数据映射到内存后,没有任何访问限定符上的区别

问题:C++structclass的区别是什么?

解答:C++需要兼容C语言,所以C++struct可以当成结构体使用。另外C++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publicclass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,structclass也有区别,后序给大 家介绍。

4.2 封装

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。
封装本质上是一种管理,让用户更方便使用类 。比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用
户的就只有开关机键、通过键盘输入,显示器, USB 插孔等,让用户和计算机进行交互,完成日
常事务。但实际上电脑真正工作的却是 CPU 、显卡、内存等一些硬件元件。
对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的, CPU 内部是如
何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此
算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以
及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可
C++ 语言中实现封装,可以 通过类将数据以及操作数据的方法进行有机结合,通过访问权限来
隐藏对象内部实现细节,控制哪些方法可以在类外部直接被使用

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时,需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

假设我们在Person里面声明了一个PrintPersonInfo函数,那么在类的外部进行定义的时候就需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域。

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. 类是对对象进行描述的 ,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;比如:入学时填写的学生信息表,表格就可以看成是一个 类,来描述具体学生信息。
类就像谜语一样,对谜底来进行描述,谜底就是谜语的一个实例。
谜语: " 年纪不大,胡子一把,主人来了,就喊妈妈 " 谜底:山羊
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
int main()
{Person._age = 100;   // 编译失败:error C2059: 语法错误:“.”return 0;
}

 Person类是没有空间的,只有Person类实例化出的对象才有具体的年龄。

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

class A
{
public:void PrintA(){cout << _a << endl;}
private:char _a;
};
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?
一个类的大小,实际就是该类中 成员变量 之和,当然要注意内存对齐.
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的对象。

7.2 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。

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 Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1, d2;d1.Init(2023, 12, 26);d2.Init(2023, 12, 27);d1.Print();d2.Print();return 0;
}
对于上述类,有这样的一个问题:
Date 类中有 Init Print 两个成员函数,函数体中没有关于不同对象的区分,那当 d1 调用 Init
数时,该函数是如何知道应该设置 d1 对象,而不是设置 d2 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 ,即成员函数中,不能给 this 指针赋值。
2. 只能在 成员函数 的内部使用
3. 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
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.

 

思考:

this指针存在哪里? 

this指针是个形参,所以是存在栈帧上面的。

下面这段代码可以正常运行,为什么呢?

因为成员函数的地址不存放在对象里面,成员变量的地址才存放在对象里面,

// 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;
}

这里访问_a就会崩溃,因为_a实质上是this->_a,而this是空指针。

// 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;
}

8.3. C语言和C++实现Stack的对比

1. C语言实现

typedef int DataType;
typedef struct Stack
{DataType* array;int capacity;int size;
}Stack;
void StackInit(Stack* ps)
{assert(ps);ps->array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);if (NULL == ps->array){assert(0);return;}ps->capacity = 3;ps->size = 0;
}
void StackDestroy(Stack* ps)
{assert(ps);if (ps->array){free(ps->array);ps->array = NULL;ps->capacity = 0;ps->size = 0;}
}
void CheckCapacity(Stack* ps)
{if (ps->size == ps->capacity){int newcapacity = ps->capacity * 2;DataType* temp = (DataType*)realloc(ps->array,newcapacity * sizeof(DataType));if (temp == NULL){perror("realloc申请空间失败!!!");return;}ps->array = temp;ps->capacity = newcapacity;}
}
void StackPush(Stack* ps, DataType data)
{assert(ps);CheckCapacity(ps);ps->array[ps->size] = data;ps->size++;
}
int StackEmpty(Stack* ps)
{assert(ps);return 0 == ps->size;
}
void StackPop(Stack* ps)
{if (StackEmpty(ps))return;ps->size--;
}
DataType StackTop(Stack* ps)
{assert(!StackEmpty(ps));return ps->array[ps->size - 1];
}
int StackSize(Stack* ps)
{assert(ps);return ps->size;
}
int main()
{Stack s;StackInit(&s);StackPush(&s, 1);StackPush(&s, 2);StackPush(&s, 3);StackPush(&s, 4);printf("%d\n", StackTop(&s));printf("%d\n", StackSize(&s));StackPop(&s);StackPop(&s);printf("%d\n", StackTop(&s));printf("%d\n", StackSize(&s));StackDestroy(&s);return 0;
}
可以看到,在用 C 语言实现时, Stack 相关操作函数有以下共性:
每个函数的第一个参数都是 Stack*
函数中必须要对第一个参数检测,因为该参数可能会为 NULL
函数中都是通过 Stack* 参数操作栈的
调用时必须传递 Stack 结构体变量的地址
结构体中只能定义存放数据的结构,操作数据的方法不能放在结构体中,即 数据和操作数据
的方式是分离开的 ,而且实现上相当复杂一点,涉及到大量指针操作,稍不注意可能就会出
错。

2. C++实现

typedef int DataType;
class Stack
{
public:void Init(){_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);if (NULL == _array){perror("malloc申请空间失败!!!");return;}_capacity = 3;_size = 0;}void Push(DataType data){CheckCapacity();_array[_size] = data;_size++;}void Pop(){if (Empty())return;_size--;}DataType Top() { return _array[_size - 1]; }int Empty() { return 0 == _size; }int Size() { return _size; }void Destroy(){if (_array){free(_array);_array = NULL;_capacity = 0;_size = 0;}}
private:void CheckCapacity(){if (_size == _capacity){int newcapacity = _capacity * 2;DataType* temp = (DataType*)realloc(_array, newcapacity *sizeof(DataType));if (temp == NULL){perror("realloc申请空间失败!!!");return;}_array = temp;_capacity = newcapacity;}}
private:DataType* _array;int _capacity;int _size;
};
int main()
{Stack s;s.Init();s.Push(1);s.Push(2);s.Push(3);s.Push(4);printf("%d\n", s.Top());printf("%d\n", s.Size());s.Pop();s.Pop();printf("%d\n", s.Top());printf("%d\n", s.Size());s.Destroy();return 0;
}
C++ 中通过类可以将数据 以及 操作数据的方法进行完美结合,通过访问权限可以控制那些方法在
类外可以被调用,即封装 ,在使用时就像使用自己的成员一样,更符合人类对一件事物的认知。
而且每个方法不需要传递 Stack* 的参数了,编译器编译之后该参数会自动还原,即 C++ Stack *
参数是编译器维护的, C 语言中需用用户自己维护

今天的分享到这里就结束,感谢大家的阅读!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/225160.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

SpringBoot 3.2.0 基于SpringDoc接入OpenAPI实现接口文档

依赖版本 JDK 17 Spring Boot 3.2.0 SpringDoc 2.3.0 工程源码&#xff1a;Gitee 导入依赖 <properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><project.build.sourceEnco…

深入剖析LinkedList:揭秘底层原理

文章目录 一、 概述LinkedList1.1 LinkedList简介1.2 LinkedList的优点和缺点 二、 LinkedList数据结构分析2.1 Node节点结构体解析2.2 LinkedList实现了双向链表的原因2.3 LinkedList如何实现了链表的基本操作&#xff08;增删改查&#xff09;2.4 LinkedList的遍历方式 三、 …

SQL server 数据库练习题及答案(练习2)

使用你的名字创建一个数据库 创建表&#xff1a; 数据库中有三张表&#xff0c;分别为student,course,SC&#xff08;即学生表&#xff0c;课程表&#xff0c;选课表&#xff09; 问题&#xff1a; --1.分别查询学生表和学生修课表中的全部数据。--2.查询成绩在70到80分之间…

dhcp的配置

原理 就是服务器&#xff08;路由器或者交换机分配网段&#xff09; 动态分配 接口资源池 全局资源池 静态分配 实验 ar1 ip地址 r1-r3 dhcp en 打开dhcp en 第三步 配置地址池 接口 进入端口 dhcp select interface 设置接口资源池 dhcp server dns-…

5G NR无线蜂窝系统的信道估计器设计

文章目录 DMRS简介DMRS类型DMRS频域密度 信道估计实验仿真实验参数实验实验结论 DMRS简介 DMRS类型 类型A&#xff1a;DMRS位于时隙的第二个或第三个OFDM符号&#xff0c;由14个OFDM符号组成&#xff0c;当数据占据大部分时隙时使用A型映射。 类型B&#xff1a;用在URLLC中&a…

【Mybatis】深入学习MyBatis:概述、主要特性以及配置与映射

&#x1f34e;个人博客&#xff1a;个人主页 &#x1f3c6;个人专栏&#xff1a; Mybatis ⛳️ 功不唐捐&#xff0c;玉汝于成 目录 前言 正文 一、概述 MyBatis简介 主要特性 1. 动态SQL 2.结果映射 3 .插件机制 二、MyBatis配置文件 1.配置文件结构 数据库连…

15 款Python编辑器的优缺点,别再问我“选什么编辑器”

本文介绍了多个 Python IDE&#xff0c;并评价其优缺点。读者可以参考此文列举的 Python IDE 列表&#xff0c;选择适合自己的编辑器。 写 Python 代码最好的方式莫过于使用集成开发环境&#xff08;IDE&#xff09;了。它们不仅能使你的工作更加简单、更具逻辑性&#xff0c;…

Spring Boot整合MyBatis-Plus框架快速上手

最开始&#xff0c;我们要在Java中使用数据库时&#xff0c;需要使用JDBC&#xff0c;创建Connection、ResultSet等&#xff0c;然后我们又对JDBC的操作进行了封装&#xff0c;创建了许多类似于DBUtil等工具类。再慢慢的&#xff0c;出现了一系列持久层的框架&#xff1a;Hiber…

GBase南大通用-GBase 8a资源管理功能试用

环境&#xff1a;centos7.9&#xff1b;GBase 8a V9.5.3.27 资源管理功能简介 GBase南大通用的GBase 8a MPP Cluster 资源管理功能可以对 SELECT 和 DML 等受控 SQL 在运 行过程中使用的 CPU、内存、I/O 和磁盘空间等资源进行合理管控&#xff0c;以达到资 源合理利用&#x…

【toolschain algorithm cpp ros】cpp工厂模式实现--后续填充具体规划算法,控制器版的已填充了算法接入了仿真器

写在前面 现在局势危机&#xff0c;于是想复习一下之前写的设计模式&#xff0c;之前提到&#xff0c;做过一个闭环仿真器&#xff08;借用ros&#xff09;&#xff0c;见https://blog.csdn.net/weixin_46479223/article/details/134864123我的控制器的建立遵循了工厂模式&…

【低照度图像增强系列(2)】Retinex(SSR/MSR/MSRCR)算法详解与代码实现

前言 ☀️ 在低照度场景下进行目标检测任务&#xff0c;常存在图像RGB特征信息少、提取特征困难、目标识别和定位精度低等问题&#xff0c;给检测带来一定的难度。 &#x1f33b;使用图像增强模块对原始图像进行画质提升&#xff0c;恢复各类图像信息&#xff0c;再使用目标检…

C#与php自定义数据流传输

C#与php自定义数据流传输 介绍一、客户端与服务器数据传输流程图客户端发送数据给服务器&#xff1a;服务器返回数据给客户端&#xff1a; 二、自定义数据流C#版本数据流PHP版本数据流 三、数据传输测试1.在Unity中创建一个C#脚本NetWorkManager.cs2.服务器www目录创建StreamTe…

【Linux驱动】驱动框架的进化 | 总线设备驱动模型

&#x1f431;作者&#xff1a;一只大喵咪1201 &#x1f431;专栏&#xff1a;《Linux驱动》 &#x1f525;格言&#xff1a;你只管努力&#xff0c;剩下的交给时间&#xff01; 目录 &#x1f969;驱动框架的进化&#x1f960;分层&#x1f960;面向对象&#x1f960;编程&am…

使用 Jekyll 构建你的网站 - 初入门

文章目录 一、Jekyll介绍二、Jekyll安装和启动2.1 配置Ruby环境1&#xff09;Windows2&#xff09;macOS 2.2 安装 Jekyll2.3 构建Jekyll项目2.4 启动 Jekyll 服务 三、Jekyll常用命令四、目录结构4.1 主要目录4.2 其他的约定目录 五、使用GitLink构建Jekyll博客5.1 生成Jekyll…

同义词替换器降低论文重复率的最新技术解析

大家好&#xff0c;今天来聊聊同义词替换器降低论文重复率的最新技术解析&#xff0c;希望能给大家提供一点参考。 以下是针对论文重复率高的情况&#xff0c;提供一些修改建议和技巧&#xff0c;可以借助此类工具&#xff1a; 标题&#xff1a;同义词替换器降低论文重复率的最…

跟着LearnOpenGL学习11--材质

文章目录 一、材质二、设置材质三、光的属性四、不同的光源颜色 一、材质 在现实世界里&#xff0c;每个物体会对光产生不同的反应。 比如&#xff0c;钢制物体看起来通常会比陶土花瓶更闪闪发光&#xff0c;一个木头箱子也不会与一个钢制箱子反射同样程度的光。 有些物体反…

使用Clion配置Qt开发过程中的很多坑

如果你想使用Clion开发Qt软件 如果你想在Windows上使用Clion开发Qt 如果你还想使用MSVC编译器开发Qt 但是却遇到了各种各种编译报错&#xff0c;那么恭喜你这些坑都有人帮你踩过了 报错一 CMake Error at CMakeLists.txt:25 (find_package):Could not find a package config…

冒泡排序(C语言)

void BubbleSort(int arr[], int len) {int i, j, temp;for (i 0; i < len; i){for (j len - 1; j > i; j--){if (arr[j] > arr[j 1]){temp arr[j];arr[j] arr[j 1];arr[j 1] temp;}}} } 优化&#xff1a; 设置标志位flag&#xff0c;如果发生了交换flag设置…

西南科技大学计算机网络实验二 (IP协议分析与以太网协议分析)

一、实验目的 通过分析由跟踪执行traceroute程序发送和接收捕获得到的IP 数据报,深入研究在IP 数据报中的各种字段,理解IP协议。基于ARP命令和Ethereal进行以太网帧捕获与分析,理解和熟悉ARP协议原理以及以太网帧格式。 二、实验环境 与因特网连接的计算机网络系统;主机操…

ES-mapping

类似数据库中的表结构定义&#xff0c;主要作用如下 定义Index下的字段名( Field Name) 定义字段的类型&#xff0c;比如数值型、字符串型、布尔型等定义倒排索引相关的配置&#xff0c;比如是否索引、记录 position 等 index_options 用于控制倒排索记录的内容&#xff0c;有如…