1 類的定義① 類是C中一種用戶自定義類型它把數(shù)據(jù)成員和操作這些數(shù)據(jù)的成員函數(shù)封裝在一起是創(chuàng)建對(duì)象的模板。類就是對(duì)“數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)的方法”的封裝是創(chuàng)建對(duì)象的模板。② 類中的變量稱為類的屬性或成員變量類中的函數(shù)稱為類的方法或成員函數(shù)。類負(fù)責(zé)把“數(shù)據(jù)”和“操作數(shù)據(jù)黨的方法”封裝到一起訪問限定符負(fù)責(zé)控制“誰能訪問這些成員”。1.1 類定義格式1.2 訪問限定符C中有三種訪問限定符public、private和protected。①public成員可以被類內(nèi)部、派生類以及類外部訪問通常用來定義類對(duì)外提供的接口。②private成員只能由類自身的成員函數(shù)訪問外部和普通派生類不能直接訪問通常用于隱藏類內(nèi)部實(shí)現(xiàn)和保護(hù)成員數(shù)據(jù)。③protected與private類似類外部不能直接訪問但派生類可以訪問因此主要用于繼承。在實(shí)際設(shè)計(jì)種通常把成員變量設(shè)為private通過public成員函數(shù)對(duì)外提供操作接口實(shí)現(xiàn)封裝并防止外部隨意破壞對(duì)象內(nèi)部狀態(tài)。class定義成員沒有被訪問限定符修飾時(shí)默認(rèn)privatestruct默認(rèn)public。一個(gè)訪問限定符會(huì)一直作用到下一個(gè)訪問限定符出現(xiàn)為止。C 中的struct通常用于組織數(shù)據(jù)并經(jīng)常通過typedef簡(jiǎn)化類型名而 C 對(duì)struct進(jìn)行了擴(kuò)展結(jié)構(gòu)體名本身就是類型名同時(shí)struct可以包含成員變量、成員函數(shù)以及public/private/protected等訪問限定符因此它和class已經(jīng)非常接近最主要區(qū)別是struct默認(rèn)public而class默認(rèn)private。2 實(shí)例化2.1 實(shí)例化概念類是類型對(duì)象是類的一個(gè)具體實(shí)例是實(shí)際存在并占用內(nèi)存空間的實(shí)體。類實(shí)例化對(duì)象就是根據(jù)類這個(gè)自定義類型創(chuàng)建一個(gè)具體對(duì)象的過程。類本身只是對(duì)成員變量和成員函數(shù)的定義相當(dāng)于一種類型描述實(shí)例化之后得到的對(duì)象才是真正在程序運(yùn)行中存在的實(shí)體并會(huì)占用內(nèi)存空間。2.2 對(duì)象大小成員函數(shù)代碼通常放在程序的代碼區(qū)由所有對(duì)象共享。對(duì)象的大小主要由非靜態(tài)成員變量決定而普通成員函數(shù)不會(huì)增加每個(gè)對(duì)象的大小。①空類也要占1字節(jié)主要是為了保證每個(gè)對(duì)象在內(nèi)存中都有唯一、可區(qū)分的地址。如果空類對(duì)象大小為0那么創(chuàng)建多個(gè)空類對(duì)象時(shí)它們可能占用同一個(gè)內(nèi)存位置就無法保證不同對(duì)象擁有不同地址。因此C編譯器通常會(huì)給空類對(duì)象分配至少1字節(jié)的空間這個(gè)字節(jié)不是用來存成員數(shù)據(jù)的而是用來標(biāo)識(shí)這個(gè)對(duì)象在類中確實(shí)存在。② 對(duì)象大小不包含普通成員函數(shù)。成員函數(shù)的機(jī)器指令只需要保存一份通常放在程序的代碼段中由同一個(gè)類的所有對(duì)象共享執(zhí)行而對(duì)象本身只需要保存各自獨(dú)立的狀態(tài)數(shù)據(jù)也就是非靜態(tài)成員變量。對(duì)象存在的是“數(shù)據(jù)”成員函數(shù)存放的是“代碼”代碼共享數(shù)據(jù)獨(dú)立所以普通成員函數(shù)不計(jì)入對(duì)象大小。3 this指針this是C普通非靜態(tài)成員函數(shù)中一個(gè)隱含的指針?biāo)４娈?dāng)前調(diào)用該成員函數(shù)的對(duì)象地址。編譯器調(diào)用普通成員函數(shù)時(shí)會(huì)隱式地把當(dāng)前對(duì)象的地址傳過去。①this本身是一個(gè)常量指針不能讓它重新指向其他對(duì)象但可以通過它修改當(dāng)前對(duì)象的數(shù)據(jù)。誰調(diào)用成員函數(shù)this就指向誰成員函數(shù)通過this找到當(dāng)前對(duì)象的數(shù)據(jù)。②this不是對(duì)象的成員變量不占對(duì)象空間并且靜態(tài)成員函數(shù)中不存在this指針。③this指針本質(zhì)上是成員函數(shù)的一個(gè)隱含參數(shù)所以它并不是固定存放在某“內(nèi)存區(qū)域”中的成員變量。在現(xiàn)代C的實(shí)際調(diào)用約定下this往往優(yōu)先通過CPU寄存器傳遞如果寄存器不夠或編譯器需要保存它也可能臨時(shí)放到當(dāng)前函數(shù)的棧幀中。之所以這樣是因?yàn)閠his只在成員函數(shù)調(diào)用期間有意義用來告訴函數(shù)“當(dāng)前操作的是哪個(gè)對(duì)象”它不屬于對(duì)象本身因此不會(huì)存在對(duì)象所在的堆區(qū)或棧區(qū)中也不會(huì)加入sizeof(對(duì)象)。this不是像對(duì)象/變量那樣“分配在某個(gè)內(nèi)存區(qū)域”的實(shí)體而是成員函數(shù)被調(diào)用時(shí)由編譯器隱式傳入的當(dāng)前對(duì)象指針值通常走寄存器/棧傳參實(shí)現(xiàn)調(diào)用期存在它指向當(dāng)前對(duì)象本身所在的位置。① 通過對(duì)象指針調(diào)用成員函數(shù)時(shí)指針會(huì)作為當(dāng)前對(duì)象的地址傳給隱藏的this指針。②如果對(duì)象指針是nullptr就不存在一個(gè)有效的當(dāng)前對(duì)象。此時(shí)通過它調(diào)用非靜態(tài)成員函數(shù)屬于未定義行為一旦訪問this-_a這樣的成員通常就會(huì)因?yàn)榉欠ㄔL問內(nèi)存而崩潰。③通過空指針調(diào)用非靜態(tài)成員函數(shù)本身就屬于未定義行為不能認(rèn)為“只要函數(shù)里不訪問成員變量就一定安全”。