【C++】C++入门 — 类和对象初步介绍

类和对象

  • 1 类的作用域
  • 2 类的实例化
  • 3 类对象模型
  • 4 this指针
    • 介绍:
    • 特性:
  • Thanks♪(・ω・)ノ谢谢阅读!
  • 下一篇文章见!!!

1 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。

class person{public:void personage();pubilc:char* _name;int _age;int _class;	
};
//需要标明作用域 才能正确定义
void person::personage(){cout << _name << endl;
}

2 类的实例化

类的实例化就是创建类对象

  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。
    只有我填了表并上交保存才是创建了一个新对象。完成了实例化。
  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
    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

以上述为例:

int main(){//进行实例化preson jack;jack._name = "Jack";jack._age = 18;jack._class = 01;return 0;
}

3 类对象模型

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?

我们来做一下实验:对刚才的 person类 进行大小计算:

在这里插入图片描述可见person类的大小是 16(X64环境)

结论: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

类的成员函数不占用对象内存区,函数的分布位置为代码区,同一个类实例化的所有对象共享相同的函数。

这是如何计算出来的呢?

其实与结构体类似,具有相同的对齐规则,

  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:
结构体怎么对齐? 为什么要进行内存对齐?

在C++中,类(class)的成员变量在内存中的布局需要遵循内存对齐规则,主要是出于以下几个关键原因:

  1. 性能优化:(主要原因)

    • 访问未对齐的内存地址在某些硬件架构上可能导致性能下降。例如,许多处理器在访问自然边界(通常是2、4、8字节的倍数地址)上的数据时效率最高。如果一个4字节的数据没有按照4字节对齐,处理器可能需要执行两次内存访问操作来获取完整的数据,这无疑会降低程序运行速度。
  2. 硬件要求

    • 一些硬件平台(如ARM、x86等)的指令集直接要求对某些类型的数据进行对齐访问,否则会导致数据错误或触发硬件异常。例如,SSE指令在处理向量数据时就需要16字节对齐。
  3. 缓存效率

    • 内存对齐也有助于提高缓存的使用效率。现代CPU使用多级缓存系统,通常以固定大小的块(缓存行)从主内存加载数据。如果对象在内存中被正确对齐,那么该对象可能会更高效地填充缓存行,从而减少缓存冲突和伪共享现象。
  4. 平台移植性

    • 不同的计算机体系结构可能有不同的内存对齐要求,通过在编程语言层面实现内存对齐,可以保证代码在不同平台上具有更好的可移植性和一致性。

因此,在C++中编译器默认会对类的成员变量进行内存对齐,当然也可以通过预定义的编译器宏(如#pragma pack)或者显式指定成员变量的对齐方式来控制类的内存布局。

4 this指针

介绍:

我们先定义一个日期Date类:

#include<iostream>
using namespace std;
class Date {
public:Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 1) {_year = year;_month = month;_day = day;}void show() {cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main() {Date today(2024, 2, 4);Date yesterday(2024, 2, 3);today.show();return 0;
}

对于上述类,有这样的一个问题:
Date类中有 Init 与 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调用默认构造函数时,该函数是如何知道应该设置today对象,而不是设置yesterday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

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。可以保护好指针内容。
  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
    在这里插入图片描述

【面试题】

  1. this指针存在哪里?
  2. this指针可以为空吗?

this指针存在于哪里?
在C++中,this指针是一个隐含的、非静态成员函数内部可用的特殊指针,它指向当前正在调用该成员函数的对象实例。
每次调用非静态成员函数时,编译器都会自动将对象的地址作为额外的第一个参数传递给该函数
尽管在源代码中我们并不直接看到这个参数。在函数体内部,this关键字用于引用这个隐含的指针。

因此,this指针实际上是存在于每个非静态成员函数的执行上下文中,并且它始终指向当前调用该函数的对象实例。

this指针可以为空吗?
在常规情况下,当一个有效的对象调用其成员函数时,this指针不应该为空。然而,在某些特定情况下,this指针确实可能为空,特别是在不正确的使用情况下,比如:

  • 当对象尚未完全构造完成时,即在构造函数初始化列表结束前或进入构造函数主体之前访问this,这时的行为是未定义的,编译器不会阻止这样的行为,但可能导致崩溃或其他不可预测的结果。
  • 如果通过一个空指针调用了成员函数,如同其他间接调用一样,这是典型的运行时错误,表现为“空指针异常”(Null Pointer Exception)。例如:
    MyClass* obj = nullptr;obj->someFunction(); // 这将引发空指针异常,因为试图通过nullptr调用成员函数
  • 在C++11引入右值引用之后,移动构造函数或移动赋值运算符中,当源对象即将被移动(资源转移)后置为无效状态时,也可能出现类似情况,但这不是this本身为空,而是对象即将变成无效状态。

总之,正常情况下,程序员应该避免让this指针处于空状态,确保在成员函数调用期间对象的有效性。如果需要检查this是否为空,可以在成员函数开始时添加适当的断言来防止潜在的问题。

Thanks♪(・ω・)ノ谢谢阅读!

下一篇文章见!!!

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/251941.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

指针的深入理解(四)

这节主要讨论sizeof和strlen的区别&#xff0c;以及一些理解题。 sizeof 求的是对象的大小&#xff0c;深入理解一点就是&#xff1a;这个对象&#xff0c;他一定有一块对应的内存空间。求的就是这一块内存空间。 strlen 只能用来求字符串&#xff0c; 求取的是字符串的长度。…

QT 范例阅读:系统托盘 The System Tray Icon example

main.cpp QApplication app(argc, argv);//判断系统是否支持 系统托盘功能if (!QSystemTrayIcon::isSystemTrayAvailable()) {QMessageBox::critical(0, QObject::tr("Systray"),QObject::tr("I couldnt detect any system tray ""on this system.&qu…

【C++】开源:Windows图形库EasyX配置与使用

&#x1f60f;★,:.☆(&#xffe3;▽&#xffe3;)/$:.★ &#x1f60f; 这篇文章主要介绍Windows图形库EasyX配置与使用。 无专精则不能成&#xff0c;无涉猎则不能通。——梁启超 欢迎来到我的博客&#xff0c;一起学习&#xff0c;共同进步。 喜欢的朋友可以关注一下&#…

Linux进程信号(2)--信号的保存

目录 1.阻塞信号 1.1 信号其他相关常见概念 1.实际执行信号的处理动作称为信号递达(Delivery&#xff09; 2.信号从产生到递达之间的状态,称为信号未决(Pending)。 3.进程可以选择阻塞 (Block )某个信号。 1.2信号在内核中的表示 sigset_t 信号集操作函数 使用sigprocm…

nginx slice模块的使用和源码分析

文章目录 1. 为什么需要ngx_http_slice_module2. 配置指令3. 加载模块4. 源码分析4.1 指令分析4.2 模块初始化4.3 slice模块的上下文4.2 $slice_range字段值获取4.3 http header过滤处理4.4 http body过滤处理5 测试和验证 1. 为什么需要ngx_http_slice_module 顾名思义&#…

Vue中keep-alive的作用、原理及应用场景

在进行Vue开发的过程中&#xff0c;我们经常会遇到需要进行组件缓存的场景&#xff0c;这时候Vue提供的keep-alive组件就派上了用场。keep-alive组件是Vue内置的一个抽象组件&#xff0c;它可以将其包裹的组件进行缓存&#xff0c;提高组件的性能&#xff0c;同时也可以节省服务…

普渡机器人CEO预测2024年服务机器人市场将扩大

原创 | 文 BFT机器人 根据普渡科技有限公司的报告&#xff0c;商用服务机器人在东亚地区的应用比其他地方更为广泛。然而&#xff0c;预计到2024年&#xff0c;全球其他地区也将迎头赶上。这家总部位于中国深圳的公司自豪地宣称&#xff0c;它已经成为中国最大的此类机器人出口…

前端excel带样式导出 exceljs 插件的使用

本来用的xlsx和xlsx-style两个插件&#xff0c;过程一步一个坑&#xff0c;到完全能用要消灭好多bug。这时发现了exceljs&#xff0c;真香&#x1f600; 案例 <!DOCTYPE html> <html><head><meta charset"utf-8" /><meta name"view…

详解WebRTC rtc::Thread实现

rtc::Thread介绍 rtc::Thread类不仅仅实现了线程这个执行器&#xff08;比如posix底层调用pthread相关接口创建线程&#xff0c;管理线程等&#xff09;&#xff0c;还包括消息队列&#xff08;message_queue)的实现&#xff0c;rtc::Thread启动后就作为一个永不停止的event l…

如何使用MCSM搭建我的世界Java版服务器并实现远程联机游戏

文章目录 1. 安装JAVA2. MCSManager安装3.局域网访问MCSM4.创建我的世界服务器5.局域网联机测试6.安装cpolar内网穿透7. 配置公网访问地址8.远程联机测试9. 配置固定远程联机端口地址9.1 保留一个固定tcp地址9.2 配置固定公网TCP地址9.3 使用固定公网地址远程联机 本教程主要介…

c语言实现greedy snake(贪吃蛇)

##第一个小项目 大一学生寒假项目 最终实现效果如图 一.以C语言实现个人小项目 在我们快速学完了一个高级编程语言&#xff0c;就应该写一个小项目来加以巩固自己的学习成果。 所以今天&#xff0c;我们来尝试写一写greedy snake&#xff0c;对于大学生来说也是可以加强能…

2,cdc放缩位图

类似地&#xff0c;用pDC->StretchBlt来缩放&#xff0c;只是加上了两个参数&#xff0c;原始位图的宽高。 void CMy1_showbitmapView::StretchBitMap(CDC * pDC) { //CBitmap对象 CBitmap bitmap; //CDC对象 CDC dcMemory; //加载资源 bitmap.LoadBitmapW(IDB_BITMAP1); /…

JUnit

前言&#xff1a;自动化就是selenium脚本来实现的&#xff0c;JUnit是java的单元测试工具&#xff0c;只不过我们在实现自动化的时候需要借助一下JUnit库里面提供的一些方法。 目录 1、Test 2、断言—Assertions类 3、用例的执行顺序 3.1 通过order注解来排序 3.2 参数化 …

delete、truncate和drop区别

一、从执行速度上来说 drop > truncate >> DELETE 二、从原理上讲 1、DELETE DELETE from TABLE_NAME where xxx1.1、DELETE属于数据库DML操作语言&#xff0c;只删除数据不删除表的结构&#xff0c;会走事务&#xff0c;执行时会触发trigger&#xff08; 触发器…

ChatGPT之搭建API代理服务

简介 一行Docker命令部署的 OpenAI/GPT API代理&#xff0c;支持SSE流式返回、腾讯云函数 。 项目地址&#xff1a;https://github.com/easychen/openai-api-proxy 这个项目可以自行搭建 OpenAI API 代理服务器工具&#xff0c;该项目是代理的服务器端&#xff0c;不是客户端。…

IP数据云识别真实IP与虚假流量案例

随着互联网的普及&#xff0c;企业在数字领域面临着越来越复杂的网络威胁。为了保护网站免受虚假流量和恶意攻击的影响&#xff0c;许多企业正在采用IP数据云。本文将结合一个真实案例&#xff0c;深入探讨IP数据云如何成功准确地识别真实用户IP和虚假流量IP&#xff0c;提高网…

【数据分享】1929-2023年全球站点的逐日降雪深度数据(Shp\Excel\免费获取)

气象数据是在各项研究中都经常使用的数据&#xff0c;气象指标包括气温、风速、降水、能见度等指标&#xff0c;说到气象数据&#xff0c;最详细的气象数据是具体到气象监测站点的数据&#xff01; 之前我们分享过1929-2023年全球气象站点的逐日平均气温数据、逐日最高气温数据…

计算机网络_1.6.1 常见的三种计算机网络体系结构

1.6.1 常见的三种计算机网络体系结构 1、OSI&#xff08;七层协议&#xff09;标准失败的原因2、TCP/IP参考模型3、三种网络体系结构对比 笔记来源&#xff1a; B站 《深入浅出计算机网络》课程 1、OSI&#xff08;七层协议&#xff09;标准失败的原因 &#xff08;1&#xf…

[SWPUCTF 2021 新生赛]easyupload1.0

发现是上传文件第一想到是文件木马 <?php eval ($_POST[123]);?>木马上传burp修改后缀发现flag里面这个是假的 我们猜想是在phpinfo我们上传<?php eval(phpinfo(););?>木马上传burp修改后缀里面 CtrlF 发现flag

IT行业证书的获取与价值:提升职业竞争力的关键

目录 IT行业证书的价值和作用 1. Cisco&#xff08;思科&#xff09;认证&#xff08;如CCNA、CCNP、CCIE&#xff09;&#xff1a; 2. 微软认证&#xff08;如MCSA、MCSE、MCSD&#xff09;&#xff1a; 3. 计算机网络技术&#xff08;CompTIA Network、CompTIA Security&a…