C++系列——————类和对象(上)
什么半岛铁盒 2024-07-21 10:05:02 阅读 94
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文章目录
前言一、面向对象的三大特征二、类的引入2.1类的定义
三.类的访问限定符3.1访问限定符的介绍3.2.访问限定符的使用
四、类的作用域五、类的实例化六、类对象模型6.1 如何计算类对象的大小
总结
前言
在学习C语言你可能听到过,C语言是面向过程的语言,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
一、面向对象的三大特征
c++面向对象的语言,同样的具备面向对象的特性:分装、继承、多态。
特性一: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交互。(简单来说,就好比我们在学习c语言时使用的一些函数如:printf函数,我们在使用它的时候并不知道它的底层是怎么实现的)
特性二:继承
继承是一个进程,通过一个进程,一个对象可以获得另一个对象的属性(数据和函数),且可以想起加入属于自己的方法和属性。用这种方法可以自动的对一个类中提供另一个类的成员和数据结构。当A类被另B类继承,A类可以称之为基类或者父类;B类被称之为派生类或者子类。
特性三:多态
如果几个相似而不完全相同的对象,当对他发出同一个消息时,他们的反映各不相同,执行不同的操作。这种现象叫做多态现象。在C++中多态是指由继承而产生的相关的不同的类,其对象会对同一消息做出不同的相应。他能增加程序的灵活性。
二、类的引入
<code> C语言中,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 。
在学习C语言时,我们并没有听到类的概念,c++是以C语言为基础,对其进行完善和拓展的,而c++是兼容C语言的,所以在c++中定义类的方式有两种。
struct classname
{
//成员变量
//成员函数
};
class classname
{
//成员变量
//成员函数
};
当然以上两种方式存在差别,等一下我们会展开介绍。
2.1类的定义
代码如下(示例):
也可以将关键字struct替换为关键字class(可以将class看作struct的升级版)
struct为定义类的关键字,stack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。
这里需要注意,如果类的成员函数声明和定义都在类的内部,可能会被编译器当作内敛函数来处理。
<code> 上面结构体的定义,在C++中更喜欢用class来代替
三.类的访问限定符
3.1访问限定符的介绍
成员访问修饰符: 描述了类成员的访问控制,即所能使用的一个范围
公有的public:没有访问限制,其他类可以访问公有成员变量和方法。
保护的protected:只能在当前类和继承该类的子类中访问,受保护成员变量和方法对于其他类不可见。
私有的private :只能在当前类中访问,其他类无法直接访问。
在上面我们提到,虽然c++支持使用关键字struct和class来创建类,但是这两种方法还是会存在差异:
对于使用关键字class创建的类,其默认成员函数及成员变量是私有的(只允许该种类创建出来的对象访问),若是想进行访问,必须使用关键字public来修饰。
使用关键字struct创建的类,默认成员变量及成员函数是共有的,可以对它直接访问,这里就不演示了。
3.2.访问限定符的使用
访问限定符的作用域,是从使用第一个访问限定符开始,直到出现下一个访问限定符为止,若是此后未再出现访问限定符,则生效区域直到类的结束。
示例:
四、类的作用域
<code> 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。
示例:(声明定义分离)
class Person
{
public:
void PrtPerson();
private:
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
// 这里需要指定PrtPerson是属于Person这个类域
void Person::PrtPersonInfo()
{
cout<<_name<<" "_gender<<" "<<_age<<endl;
}
还有一种静态变量值的缺省,也需要用到,这个以后在介绍,感兴趣的可以搜搜。
五、类的实例化
用类类型创建对象的过程,称为类的实例化
类只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
六、类对象模型
6.1 如何计算类对象的大小
class Stack
{
public:
void Init()
{
int* pos;
pos = nullptr;
top = capacity = 0;
}
private:
int* a;
int top;
int capacity;
};
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呢?
接下来我们就用上面的类展开讨论
我们回想在C语言中,我们计算一个对象的大小时,会使用操作符sizeof,那么我们尝试一下会得到什么结果:
可以看到计算的结果为16,只计算了类中的成员变量,成员函数所占的空间并没有计算。看来设计还是挺合理的,如果每用这个类型创建的一个对象,都要给它配一套成员函数,那也太浪费了。为了避免浪费,我们的C++祖师爷只保存了类中成员变量,成员函数存放在公共的代码段(所有使用这个类创建的对象,共有一块函数代码)
总结
在上面我们并没有提及结构对其的原则,大家在进行类大小计算时,要将其考虑在内!!!!!
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