嘉兴 做企业网站,企业商务网站建设论文,网站编写语言,免费商会网站模板1. 面向过程和面向对象的初步认识 2. 类的引入 C语言结构体中只能定义变量#xff0c;在C中#xff0c;结构体内不仅可以定义变量#xff0c;也可以定义函数。比如#xff1a; 之前在数据结构初阶中#xff0c;用C语言方式实现的栈#xff0c;结构体中只能定义变量#…1. 面向过程和面向对象的初步认识 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 之前在数据结构初阶中用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 上面结构体的定义在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
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。 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 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】
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)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如果后面没有访问限定符作用域就到 } 即类结束。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publicclass定义的类默认访问权限是private。 4.2 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。 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。因此计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。 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。 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 6.类的实例化
用类类型创建对象的过程称为类的实例化
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。
int main()
{Person._age 100; // 编译失败error C2059: 语法错误:“.”return 0;
}这里的Person类只是图纸无法指向图纸中的对象一定要实例化出来对象才可指定对应的数据
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
classA
{
public:
voidPrintA()
{cout_aendl;}
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
7.2 类对象的存储方式猜测
对象中包含类的各个成员 缺陷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。那么如何解决呢 代码只保存一份在对象中保存存放代码的地址 只保存成员变量成员函数存放在公共的代码段 问题对于上述三种存储方式那计算机到底是按照那种方式来存储的
// 类中既有成员变量又有成员函数classA1 {
public:voidf1(){}
private:int_a;
};
// 类中仅有成员函数classA2 {
public:voidf2() {}
};
// 类中什么都没有---空类classA3
{};sizeof(A1) : 1 sizeof(A2) : 1 sizeof(A3) : 1 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。 空类当中的一个字节属于占位符 标识对象存在
7.3 结构体内存对齐规则 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。 VS中默认的对齐数为8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。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 8.this指针
8.1 this指针的引出
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;
}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 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。
8.2 this指针的特性 this指针的类型类类型* 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。 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 【面试题】 this指针存在哪里 很多同学都会误认为this指针像成员函数一样在常量区/或者误以为在创建的对象当中但是其实this指针是作为函数的形参每个成员函数都会默认调用this指针所以this指针一般是存在于函数栈帧中vs下进行了优化使用ecx寄存器传递this指针可以为空吗 可以但是在调用成员函数时不可对nullptr进行解引用操作 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中 Stack * 参数是编译器维护的C语言中需用用户自己维护。
