C++类与结构体、this指针（二）

结构体嵌套结构体（活用双“.”）

作用：在结构体中的成员可以是另一个结构体，例如每个老师有自己的信息，包括他带的学生，然后每个学生也有自己的信息。

#include
Using namespace std;
//定义学生的结构体
struct student
{
int name;
int age;
int score;
}
//定义老师的结构体
struct teacher
{
int id;
string name;
int age;
struct student;
}
int main()
{
teacher t;   //声明一个老师
t.name=”wang”  //初始化老师的数据
t.age=50;
t.stu.name=”Li”;  //初始化老师里面的学生
t.stu.age=20;
t.stu.score=60;
}

结构体做函数参数（是否改变实参参数）

作用：将结构体作为参数向函数中传递，传递方式有两种：值传递（形参改变不改变实参）和地址传递（形参改变将改变实参）。

#include
#include
using namespace std;
//定义学生的结构体
struct student
{
    string name;
    int age;
    int score;
};
//值传递
void printStudent1(student s)
{
    s.age = 100;   //在值传递里面修改了年龄
    cout << s.name << s.age << s.score << endl;
}
//地址传递
void printStudent2(student* s)
{
    //虽然上面修改了形参，但是输出的实参没有变化，因此程序运行到printStudent2
    //时，age依然等于20
    cout << s->name << s->age << s->score << endl;
    //修改地址，就会发生改变
    s->age = 100;
    cout << s->name << s->age << s->score << endl;
}

int main()
{
    student s;
    s.name = "Wang";
    s.age = 20;
    s.score = 80;
    printStudent1(s);
    printStudent2(&s);
    return 0;
}

如果你不想修改主函数数据的话，那就用值传递。反之若修改主函数中的数据，则使用地址传递。

结构体中const的使用

作用：用const来防止误操作。

#include
#include
using namespace std;
//定义学生的结构体
struct student
{
    string name;
    int age;
    int score;
};
//地址传递：将函数中的形参改为指针，可以减少内存空间
void printStudent(const student *s)
{
    //若在函数体内不小心改写了消息，此时会报错，可以防止误操作
    s->age = 150;
    cout << s->name << s->age << s->score << endl;
}
int main()
{
    student s;
    s.name = "Wang";
    s.age = 20;
    s.score = 80;
    printStudent(&s);
    return 0;
}

struct和class的区别

在C++中，这两个唯一的区别就是默认的访问权限不同，struct默认为public，class默认为private。

#include
using namespace std;
class C1
{
	int m_A;//默认权限为私有
};
struct C2
{
	int m_A;//默认为私有
};
int main()
{
	C1 c1;
	c1.m_A = 100;  //错误，类外不能访问私有成员
	C2 c2;
	c2.m_A = 100; //正确，因为结构体中默认权限为public
	return 0;
}

构造函数与析构函数

执行顺序

#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "构造函数被调用了！" << endl;
	}
	//构造函数没有返回值，不用写void
	//函数名与类名相同，且可以有参数，可以重载
	//在创建对象时，构造函数自动被调用且仅被调用一次

	//析构函数
	//没有返回值，在名称前+“~”
	//析构函数不能有参数，因此不能重载
	//对象在销毁前会自动调用析构函数，切仅一次
	~Person() {
		cout << "析构函数被调用了" << endl;
	}
};
void test01()
{
	Person p;
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}

#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "构造函数被调用了！" << endl;
	}
	~Person() {
		cout << "析构函数被调用了" << endl;
	}
};
int main()
{
	Person p;
//可以发现，只有构造函数的语句被输出了，这是因为左侧的test01函数执行结束后将自动调用析构函数，打印语句。但是该例中Person p语句仅执行了构造函数，由于main函数结束后才能打印语句，因此在dos界面的我们是不一定可以看到的。
//关闭dos界面的瞬间，将释放对象，调用析构，打印语句。
	return 0;
}

构造函数的分类及调用

按有无参数，构造函数可分为有参构造和无参构造（默认构造）；按类型可分为普通构造和拷贝构造。

构造函数有三种调用方式：括号法，显示法和隐式转换法。

拷贝构造需要传入一个相同的数据类型的对象。

不要用括号法调用默认构造，会被编译器误解为函数的声明。

#include
using namespace std;
class Person
{
public:
    //普通构造
	//无参构造
	Person() {
		cout << "调用无参构造函数" << endl;
	}
	//有参构造(默认构造函数)
	Person(int a) {
		age = a;
		cout << "调用有参构造函数" << endl;
	}

	//拷贝构造
	Person(const Person& p) {
		age = p.age;   //将传输的人的身上的所有属性拷贝到当前对象身上
		cout << "调用拷贝构造函数" << endl;
	}
	//析构函数
	~Person()
	{
		cout << "调用析构函数" << endl;
	}
private:
	int age;
};
void test01()
{
	//括号法调用
	Person p1(10); //调用有参构造函数

	Person p2;
	Person p2();  //并不会创建对象，编译器会认为这是一个函数的声明
	
	Person p3(p2);//调用拷贝构造函数
	//显示法调用
	Person p1;
	Person p2 = Person(10);//显示法调用有参构造
	Person p2 = Person(p1);//显示法调用拷贝构造

	Person(10);//这是一个匿名对象，当前行执行结束后，系统会立即回收
	Person(p3);//不要利用拷贝构造函数初始化匿名对象，编译器会认为这是一个对象的声明
			   
	//隐式转换法调用
	Person p4 = 10;//相当于Person p4= person(10);
	Person p5 = p4;//相当于拷贝构造
}

那么，什么时候使用拷贝构造函数？

通常有三种情况：一是使用一个已经创建完毕的对象来初始化另一个对象；二是值传递的方式给函数参数传值；三是以值方式返回局部对象。

#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age)
	{
		m_Age = age;
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	Person(const Person& p)
	{
		m_Age = p.m_Age;
		cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		cout << "Person的析构函数调用" << endl;
	}
	int m_Age;
};
//1、使用一个已经创建完毕的对象来初始化一个新对象
void test01()
{	
	Person p1(20);
	Person p2(p1);
}
//2、以值传递的方式给函数参数传值
void doWork(Person p) //由实参传往形参的时候，会有一个临时的拷贝
{

}
void test02()
{
	Person p;
	doWork(p);
}
//3、值的方式返回，返回的是一个拷贝
Person doWork2()
{
	Person p1; //并不会直接返回这个对象，返回的是这个对象的拷贝
	cout << (int*)&p1 << endl;
	return p1;
}
void test03()
{
	Person p = doWork2();
	cout << (int*)&p << endl;  //p的地址和p1的地址不一样
}
int main()
{
	//test01(); 
	//test02();
	test03();
	return 0;
}

默认情况下，C++会给一个类添加至少3个函数：默认构造函数（函数体为空），析构函数（函数体为空）和默认拷贝构造函数（对属性进行值拷贝）。如果用户谢了有参构造函数，则C++不再提供默认无参构造函数，但会提供默认拷贝构造函数。如果用户定义拷贝构造函数，C++不会再提供其他构造函数。

深拷贝与浅拷贝

浅拷贝是简单的赋值拷贝操作，通过“=”号就可实现。深拷贝是指在堆区重新申请空间，进行拷贝操作。

例如当我们使用浅拷贝复制对象，如果被拷贝的对象中存在堆区数据，则在执行析构函数时会释放两次堆区的数据，带来异常，如下：

#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age, int height)
	{
		m_Age = age;
		new int(height);  //堆区开辟内存
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	~Person()
	{
		if (m_Height != NULL) //释放堆区数据
			delete m_Height;
		m_Height = NULL; //防止出现野指针
		cout << "Person的析构构造函数调用" << endl;
	}
	int m_Age;
	int* m_Height;   //将指针创建在堆区
};
void test01()
{
	Person p1(18,160);  
	cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age<<"身高为" < 
使用深拷贝可以解决上述问题。即从新找一块堆区空间存放new的数据。 
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person()
	{
		cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
	}
	Person(int age, int height)
	{
		m_Age = age;
		new int(height);  //堆区开辟内存
		cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
	}
	//自己定义拷贝构造函数，解决浅拷贝的问题
	Person(const Person& p)
	{
		cout << "Person拷贝构造函数的调用" << endl;
		m_Age = p.m_Age;
		//m_Height = p.m_Height;  //编译器默认的浅拷贝操作
		m_Height = new int(*p.m_Height); //深拷贝
	}
	~Person()
	{
		if (m_Height != NULL) //释放堆区数据
			delete m_Height;
		m_Height = NULL; //防止出现野指针
		cout << "Person的析构构造函数调用" << endl;
	}
	int m_Age;
	int* m_Height;   //将指针创建在堆区
};
void test01()
{
	Person p1(18,160);  
	cout << "p1的年龄为：" << p1.m_Age<<"身高为" < 
类对象作为类成员（构造与析构的顺序） 
    C++类中的成员可以是另一个类中的对象，我们称该成员为对象成员。例如 
clase A{} 
clase B 
{ 
   A a; 
} 
B类中有对象A作为成员，因此A为对象成员，那么创建B对象时，A的构造会先于B。即当其他类的对象作为本类的数据成员时，构造的时候先构造其他类的对象，然后再构造自身。 
对B进行析构时，B先析构，然后A再析构。即析构的顺序与构造相反。 
#include
#include
using namespace std;
class Phone
{
public:
	string m_Pname;
	Phone(string pName)
	{
		m_Pname = pName;
		cout << "Phone的构造" << endl;
	}
};
class Person
{
public:
	Person(string name, string pName) :m_name(name), m_Phone(pName) {
		cout << "Person的构造" << endl;
	}
	//相当于Phone m_Phone=pName，隐式转换法
	string m_name;
	Phone m_Phone;
};
void test01()
{
	Person p("Zhang", "iphone");
	cout << p.m_name << " has " << p.m_Phone.m_Pname << endl;
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}
 
对象模型与this指针 
对象的存储空间 
在C++中，类内的成员变量和成员函数分开存储，只有非静态成员变量才属于类的对象。静态成员，非静态成员函数，静态成员函数都不在类的对象上。 
成员变量和成员函数是分开存储的。 
case 1: 
空对象占用的内存空间为1个字节 
原因：C++编译器会给每个空对象也分配1个字节的空间，是为了区分空对象占内存的位置。例如说连续两个空对象，它们需要占用不同的内存空间，因此需要一个字节来区分。 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{

};
void test01()
{
	Person p;
	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}
 
case 2: 
对象将占用4个字节，当不是空的时，就按照int来分配4个字节的内存。 
也就是说，非静态成员属于类的对象的内存。 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
	int m_A;//非静态成员变量
};
void test02()
{
	Person p;
	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}
 
case 3: 
对象仍然占用4个字节，说明静态成员变量不在类的对象上。 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
	int m_A;//非静态成员变量
	static int m_B;//静态成员变量
};
int Person::m_B = 10; //静态数据成员只能在类外进行初始化
void test02()
{
	Person p;
	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}
 
case 4: 
仍然占用4个字节，说明非静态成员函数也不再类的对象上。 
静态成员函数更不会在对象上。 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
	int m_A;//非静态成员变量
	static int m_B;//静态成员变量
	void func();//非静态成员函数
};
int Person::m_B = 10;
void test02()
{
	Person p;
	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}
 
this指针 
C++成员变量和成员函数是分开存储的。每一个非静态成员函数只会产生一份函数实例，也就是说多个同类型的对象会公用一块代码。 
C++通过提供特殊的对象指针，即this指针来区分成员函数被哪些对象调用。this指针指向被调用的成员函数所属的对象。即如果对象p1调用func()，则this指针指向p1；如果对象p2调用func()，则this指针指向p2。 
this指针是隐含每一个非静态成员函数内，不需要定义。 
This指针的作用：1、当函数的形参和成员变量同名时，可以用this来区分；2、在类的非静态成员函数中返回对象本身，可用return *this。 
 
this指针作用1：解决名称冲突 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		//age = age;
        this->age=age;//this指针指向的是被调用的成员函数所属的对象，此时构造函数的this指向p1。
	}
	int age; //成员名称和传入的形参名称应该不同
};
void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "age of p1 is" << p1.age << endl;
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}
 
this指针作用2： 
返回对象本身用*this（链式编程思想） 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		this->age = age;
	}
	Person PersonAddAge(Person& p)
	{
		this->age += p.age;  //把对象p的年龄加到自己上面来
		//this是一个指向p2的指针，*this就是p2这个对象的本体，因此函数返回值应该是一个引用
		return *this;//指向本体
	}
	int age; 

};
void test02()
{
	Person p1(10);
	Person p2(10);
	//p2.PersonAddAge(p1);
	//如果我想多加几次呢？
	p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
	cout << "age of p2 is " << p2.age << endl;
}
int main()
{
	test02();
	return 0;
}
 
使用空指针访问成员函数 
    C++的空指针也可以调用成员函数，但是要注意有没有用到this指针。如果用到this指针，需要加以判断以保证代码正确性。 
#include
#include
using namespace std;
class Person
{
public:
	void showClassName()
	{
		cout << "this is Person class" << endl;
	}
	void showPersonAge()
	{
		cout << "age = " << m_Age << endl;
		//该句等同于：cout << "age = " < m_Age << endl;
	}
	int m_Age; 
};
void test01()
{
	Person* p = NULL;
	p->showClassName();
	p->showPersonAge();//由于this没有指向确切的对象，因此用this指针访问数据成员出错
	//即如果我们用this指针时，不能用空指针
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}

C++类与结构体、this指针（二）

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