c++ 類和對象總結(jié)

話不多說，我們直接進入主題：
對象：客觀世界里的一切事物都可以看作是一個對象，每一個對象應當具有屬性（靜態(tài)特征，比如一個班級，一個專業(yè)，一個教室）和行為（動態(tài)特征，例如：學習，開會，體育比賽等）兩個要素。 對象是由一組屬性和一組行為構(gòu)成的。
類（class）：就是對象的類型，代表了某一批對象的共同特性和特征。類是對象的抽象，而對象是類的具體實例。

2.1 類的引入

在C語言中我們定義一個結(jié)構(gòu)體是這樣定義的：

struct Student
{
  int _age;
  char* _Gender;
  char* _Name;
};
int main()
{
  struct S;
  return 0;
}

我們都知道，在C中，“數(shù)據(jù)”和“處理數(shù)據(jù)的操作（函數(shù)）”是分開的，語言本身并沒有支持“數(shù)據(jù)和函數(shù)”之間的關(guān)聯(lián)性。那么，如果我們要在某種特定情況下讓數(shù)據(jù)和函數(shù)有一定的關(guān)聯(lián)，這個時候我們應該怎么處理呢？
先看一個例子：

很明顯，編譯器報錯了，還很多。也就是說在C語言當中是不允許在結(jié)構(gòu)體中定義函數(shù)的，那么在C++中是不是也是這樣呢？

通過對比，我們明顯的發(fā)現(xiàn)C++是可以做到我們想要將數(shù)據(jù)和函數(shù)產(chǎn)生一定關(guān)系的操作的。
為了區(qū)別C語言中結(jié)構(gòu)體的定義struct，在C++中我們常用class來代替struct。

2.2 類的定義

#include <iostream>
using namespace std;
class Student
{
public:
  char* _name;
private:
  char* _Gender;
  int _age;
};
int main()
{
  class S;
  return 0;
}

class是C++中定義類的關(guān)鍵字，Student為類的名字，{}中為類的主體，和結(jié)構(gòu)體類似，在{}后面跟的是;。類中的元素稱為類的成員，類中的數(shù)據(jù)稱為類的屬性或者類的成員變量，類中的函數(shù)稱為類的成員函數(shù)。

類的定義通常有兩種方式：

1、將類的聲明和定義都放在類體中za
2、將類的聲明放在.h頭文件中，定義放在.cpp文件中

在代碼中我們看到了private 和 public兩個沒有見過的東西，接下來我們講一講C++的三大特性：繼承 封裝 多態(tài)
封裝：隱藏對象的屬性和現(xiàn)實細節(jié)，僅對外公開接口和對象進行交互，將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法有機結(jié)合。

這里的public 和 private是C++中的訪問限定符，訪問限定符有三個：public （公有） protected（保護） private（私有）。在下面的博文中我們會用到這些限定符，具體情況后續(xù)文章再作介紹，這里讀者只需了解就可。

這里做一些說明：

1、public成員在類外可以直接訪問
2、protected和private成員在類外不能夠直接訪問，在這里我們簡單的把他們看成一樣的。（二者區(qū)別就是基類private成員在派生類中是不能被訪問的，如果基類成員不想再類外被訪問，但需要在派生類中能訪問，就定義為protected，后面博文更到派生類時我們會再來把這兩個東西拿出來再講一講）
3、他們的作用域從該訪問限定符出現(xiàn)的位置開始直到下一個訪問限定符出現(xiàn)截止
4、class的默認訪問權(quán)限是private，而struct默認訪問權(quán)限是public（因為struct要兼容C的特點）

那么我們?nèi)绾卧陬愅庠L問一個類中的私有成員變量呢？（面試題）

方法一：在類中添加一個共有的方法

我們可以看到在public中定義的公有函數(shù)可以在類外訪問私有成員變量，這是訪問的一種方法。

類的作用域

在C語言階段我們知道變量的作用域只有局部域和全局域兩種，而在C++作用域則分為了局部域、全局域、命名空間域和類域四種，前面幾種域相信我們都已將熟悉過，這里我講一下類域。

類定義了一個新的作用域，類的所有成員都必須處在類的作用域中。形參表和函數(shù)體處于類的作用域中。在類體外定義成員，需要用 :: 作用域解析符指明成員屬于哪一個類域。在類的作用域外，只能通過對象（或指針）借助成員訪問操作符 . 和->來訪問類成員，跟在訪問操作符后面的名字必須在相關(guān)聯(lián)的類的作用域中。

下面我們看看在代碼中如何實現(xiàn)上述的意思：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>
using namespace std;

namespace N1  //命名空間域
{
  int a = 10;
}

int a = 20;   //全局域

void FunTest()
{
  cout << "FunTest()" << endl;
}
class Test
{
public:
  void SetA(int a)
  {
    a = a;      //存在歧義，是變量給變量賦值呢還是形參給變量賦值，或者變量給形參賦值呢？同學們不要這樣寫 
    //實際證明，這里的賦值是形參給形參賦值，結(jié)果并沒有改變變量的值，結(jié)果出了函數(shù)作用域自然是一個隨機值 正確寫法： **_a = a;**
  }
  void PrintA()
  {
    cout << a << endl;  //cout << _a <<endl;
  }
private:
  int a;         //類域  正確寫法：int _a;
};
int main()
{
  int a = 40;       //局部域
  Test t;
  t.SetA(30);
  cout << N1::a << endl;   //打印命名空間域的值
  cout << ::a << endl;    //打印全局域的值
  cout << a << endl;     //打印局部域的值
  t.PrintA();         //打印類域的值
  return 0;
}

看完這串代碼不知道各位有沒有什么疑惑呢？
這里附上這段代碼的結(jié)果：

我們本應該想讓編譯器給我們打印出10 20 30 40這幾個值，結(jié)果最后卻給了我們一個亂碼，這是為什么呢？
細心的同學應該發(fā)現(xiàn)了，在這里我們定義的所有的變量都是用的同一個名稱a,這樣的編碼習慣是極不好的，容易引起誤會，上面就給了一個反例。

在使用一個變量時，我們應當注意必須要先聲明后使用

2.2 類的對象的模型

類對象模型:類中各成員在內(nèi)存中的布局形式。
下面我們以代碼形式舉例說明一下：

class Student
{
public: 
  void SetStudentInfo(char* name, char* gender, int age)
  {
    strcpy(_name, name);  
    strcpy(_gender, gender);
    _age = age;      
  }
  void PrintInfo()
  {
    cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
  }
private:
  char _name[20];
  char _gender[3];
  int _age;
};
int main()
{
  Student s1, s2;
  cout << sizeof(s1) << endl;
  s1.SetStudentInfo("鳴人", "男", 14);
  s2.SetStudentInfo("佐助", "男", 14);
  return 0;
}

既然一個類有那么多成員和不同的對象，那么它到底是怎么來存儲的呢？

下面給出三種假設(shè)：

假設(shè)一

假設(shè)二：

那就剩最后一種假設(shè)了：

顯然。這種假設(shè)才是成立的。

提一個問題：C++是怎么計算一個類的大小的？

我們在程序中驗證一下：

class A1
{
public:
  void f1()
  {}
  void f2()
  {}
}; 

class A2
{
public:
  void f1()
  {}
private:
  int a = 10;
};
class A3
{};

int main()
{
  cout << sizeof(A1) << endl;  //1
  cout << sizeof(A2) << endl;  //4
  cout << sizeof(A3) << endl;  //1
  return 0;
}

可以看到在有成員變量的時候得到的值是4，而一個空類和只有成員函數(shù)的時候它的值是1，難道是成員函數(shù)的大??？
顯然是不對的，前面我們說過，成員函數(shù)是不占大小的，因此我們可以得出結(jié)論：一個類的大小，實際上就是該類中非靜態(tài)成員變量之和，當然也要注意內(nèi)存對齊，空類大小值為一（在Linux和VS下面是 1）
為什么是一呢？
就是為了區(qū)分不同的對象，設(shè)計 1 是為了 節(jié)省空間