- 前言
- 类的引入
- 类的定义
- 类的访问限定符及封装
- 1.访问限定符
- 2.封装
- 类的作用域
- 类的实例化
- 类对象模型
- 1.如何计算类对象的大小
- 2.类对象的存储方式猜测
- 3.结构体内存对齐规则
- this指针
- 1.this指针的引出
- this指针的特性
- 总结
在前面几篇博博客中我们已经将C++的入门知识都学完了(C++小白或者基础比较差的，可以去看看我我前面的文章)，现在可以说是正式进入C++的学习了，类与对象这一板块的内容其实也是比较难的，但是真正的学会了对于后面的学习会有很大的帮助，同时后面的学习也会轻松不少，下面让我们一起来看看后面的知识吧！！！
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：在数据结构中，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。
C++兼容C的struct语法，同时将struct升级成了类，在C++中定义类更喜欢使用class。
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(符合inline条件，编译指令比较少)
- 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::
总结：
1.小函数想成为inline，直接在类里面定义即可
2.如果是大函数，应该声明和定义分离
一般情况下，更期望采用第二种方式。在后续写代码的过程中，也是尽量要用第二种方式。(写博客时为了演示方便，就直接将声明和定义放在一起了)
成员变量命名规则建议：
一般我们在进行类的成员变量命名时，要加个前缀(或后缀)标识区别就可以了。
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。
- 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,后面到了继承部分才有区别)
- 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private，struct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public，class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，后序给大家介绍。
面向对象的三大特性:封装、继承、多态。
在类与对象这个阶段，我们主要研究类的封装特性，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(成员变量，private/protected)和实现细节，仅对外公开接口(开放用成员函数，public)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。
在C语言 中没有办法封装，用户可规范使用函数访问数据，也可以直接访问数据，如果用户没有规范使用函数访问的话很有可能对数据产生影响，甚至不小心更改数据，没有安全性。
在C++ 中进行了封装，必须规范使用函数访问数据，不能直接访问数据，更加安全。
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
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。
- 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
- 以上面的图来举个例子，Person类是没有空间的，只有Person类实例化出的对象才有具体的姓名，性别，年龄的信息。
- 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。
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？
那么这里我们先往后看，然后再来解答这个问题。
1.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。
可以参考下图来看函数调用时的操作
从上图可以看出两个不同的对象在调用函数时，函数的地址是相同的，说明这两个对象调用的为同一个函数。
2.代码只保存一份，在对象中保存存放代码的地址
3.只保存成员变量，成员函数放在公共的代码段
编译链接时就根据函数名去公共代码区找到函数的地址，call函数地址。
最终编译器采用了第三种类对象的存储方式。
下面我们再来看一个问题，帮助我们更好地理解这点三种存储方式。
大家可以看到我将ptr置成了空指针然后去访问类中的函数，运行后编译器竟然没有报错，这其实就足以说明了我们前面所讲的类对象的存储方式。因为我们访问函数并不是通过将定义的对象的指针解引用去访问的，而是直接在类成员函数的公共代码区去寻找该函数，所以编译器并没有报错。
说完这个以后，我们再来讨论一下前面遗留的问题，怎么计算类对象的大小，先看下面的输出结果
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
- 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。
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。
这个其实才是真正的代码，我们并不用传递this指针，但是也要知道有this指针的存在，后续还会用到。
结论：
1.实参和形参位置不能显示传递和接受this指针。
2.但是可以在成员函数内部使用this指针。
- 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，(这样this访问变量提高效率)不需要用户传递。
问：this指针存在那里？？
通过上面对this指针特性的分析我们可以知道，this指针存在栈中，因为他是一个形参。
相信通过这一篇文章的讲解，大家都明白了什么是类与对象，关于它的基本知识我们已经讲完了，但是这里的知识点还有非常多，在类与对象这里我们才刚刚入了个门，下一篇文章是最难的也将是最重要的，后面我会尽快更新，希望大家能够点赞，收藏，关注支持博主。
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