贵州省住房和建设厅网网站,详情页模板套用,网站全站搜索代码,天津企商网站建设公司目录 一、类的定义 二.类的访问限定及封装 1.访问限定 2.封装 三.类的作用域和实例化 2.类的实例化 四.类的对象大小的计算 1.类成员存储方式 2.结构体内存对齐规则 五.类成员函数的this指针 1.this指针的引出 2.this指针的特性 3.C语言和C实现Stack的对比 一、类的定义 class … 目录 一、类的定义 二.类的访问限定及封装 1.访问限定 2.封装 三.类的作用域和实例化 2.类的实例化 四.类的对象大小的计算 1.类成员存储方式 2.结构体内存对齐规则 五.类成员函数的this指针 1.this指针的引出 2.this指针的特性 3.C语言和C实现Stack的对比 一、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。 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 class Date
{
public:void Init(int year){_year year;}
private:int _year;
}; 成员变量和函数形参不要一样一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行。 二.类的访问限定及封装
1.访问限定 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protected和private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privatestruct为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struct和class有什么区别呢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struct和class也有区别。 2.封装 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。 class Stack
{
public:// 成员函数void Init(int capacity 4);void Push(int x);private:// 成员变量int* a;int size;int capacity;
};数据和方法函数都封装到类里面并且控制访问方式。 在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。 三.类的作用域和实例化
1.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 PrintPerson();
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::PrintPerson()
{cout _name _gender _age endl; 2.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。 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。 类本身不占内存空间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。 四.类的对象大小的计算
1.类成员存储方式
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 一个类的大小我们先通过对下面的不同对象分别获取大小来分析看下// 类中既有成员变量又有成员函数 class A1 { public: void f1(){} private: int _a; }; // 类中仅有成员函数 class A2 { public: void f2() {} }; // 类中什么都没有---空类 class A3 {}; 通过sizeof()可以得到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。 问题成员函数为什么没有在类里面呢 我们先看看下面这种存储方式是否合理 每个对象中成员变量是不同的但是调用同一份函数如果按照此种方式存储当一 个类创建多个对象时每个对象中都会保存一份代码相同代码保存多次浪费空间。所以对象只保存成员变量成员函数存放在公共的代码段。 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。 五.类成员函数的this指针 1.this指针的引出 我们先定义一个Date类 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; // 年int _month; // 月int _day; // 日
};
int main()
{Date d1, d2;d1.Init(2022,1,11);d2.Init(2022, 1, 12);d1.Print();d2.Print();return 0;
} 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 Init 函 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。 所以说实际的调用情况是这样的不过这是编译器干的事我们不要去在实参和形参显示表示但是在函数里面我们可以使用this指针。 void Init(Date*this,int year, int month, int day){this-_year year;this-_month month;this-day day;}d1.Init(d1,2022,1,11);d2.Init(d2,2022, 1, 12); 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”的形参一般是存储在栈上也有可能通过ecx寄存器自动传递算是一种优化的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。 问题this指针可以为空吗 // 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;
} 我们可以发现p是一个空指针好像会发生空指针的解引用但事实上该程序正常运行。因为 Print()函数没有在对象A里面所以这里p-Print()不会发生解引用程序自然就会正常运行。 // 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_aendl;}
private:int _a;
};
int main()
{A* p nullptr;p-PrintA();return 0;
}; 在看这一个程序在Print()函数里面有隐含的解引用this-_a所以程序会发生崩溃。 通过以上两个程序说明this指针可以为空只要不要解引用空指针就行也说明不要一看到-或者*就感觉一定会发生解引用。 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 1.每个函数的第一个参数都是Stack*; 2.函数中必须要对第一个参数检测因为该参数可能会为NULL; 3.函数中都是通过Stack*参数操作栈的; 4.调用时必须传递Stack结构体变量的地址; 5.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实现方法 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中 Stack * 参数是编译器维护的C语言中需用用户自己维护。
