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🌞0.前言
言C++之言，聊C++之识，以C++会友，共向远方。各位博友的各位你们好啊，这里是持续分享C++知识的小赵同学，今天要分享的C++知识是C++类与对象，在这一章，小赵将会向大家展开聊聊C++类与对象。✊
1. 面向过程和面向对象初步认识
C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的步骤，通过函数调用逐步解决问题。
这就好比对于洗衣服这件事C语言看到的是这样的：
而C++则与C语言不同,C++是基于面向对象的，关注的是对象，将一件事情拆分成不同的对象，靠对象之间的交互完 成。
同样是洗衣服这件事C++看到的则是这样的世界：
如果大家这个例子看完还是有点迷迷糊糊，那我那个学C++的好朋友又想出了一个很有意思的比喻：这就得看我们的外卖了。
如果让C语言去看待送外卖这件事，它看到的是：
但如果是我们的C++好哥们去看，则是这样：
感觉这个例子还是很形象的，也比较贴近我们的生活。
2..类的引入与定义
2.1类的引入
C++对我们之前的结构体做了升级，具体做了哪些升级呢？这里小赵去网上找了一段这样的描述
那么也就是说从这里我们能从这里get到的最直接的信息就是我们的结构体里面可以有函数的定义了。那么也就是说我们以前的栈只要放在一个结构体里面就可以实现了。
struct stack
{
void Init(size_t capacity)//初始化
{
_array = (data*)malloc(sizeof(data));
if (_array == nullptr)
{
perror("malloc failed");
return;
}
_capacity = capacity;
_size = 0;
}
void push(const data& data)//进栈
{
_array[_size] = data;
++_size;
}
data Top()//栈顶元素
{
return _array[_size - 1];
}
void Destroy()//销毁
{
if (_array)
{
free(_array);
_array = nullptr;
_capacity = 0;
_size = 0;
}
}
data* _array;
size_t _capacity;
size_t _size;
};当然小赵这里也只是简单实现一下，我知道大家对这个代码还有很多疑惑为什么可以这样，这个也是我们这篇文章的主要内容，当大家读完这篇文章，回头看一定能全部读懂。
下面我们再来举个简单的例子。
这里我们就在我们的结构体里面放了一个函数，这里访问函数的方法和我们之前访问结构体的元素的方法是一样的。
虽然我们说这是对结构体的升级，但其实到了C++里面我们更喜欢把它叫做类，这里其实是把结构体升级成了类。而我们下面要见到的就是C++的真正常用的类class;
2.2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类的两种定义方式：
1. 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。
2. 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::
这里还是更推荐大家去使用第二种，这样你看类的时候更清楚类里面有哪些函数，你需要一个一个了解的时候可以用我们vs ctrl+鼠标左键 去跳转了解
成员变量命名规则的建议：
// 我们看看这个函数，是不是很僵硬？
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
// 这里的year到底是成员变量，还是函数形参？
year = year;
}
private:
int year;
};
// 所以一般都建议这样
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
_year = year;
}
private:
int _year;
};
// 或者这样
class Date
{
public:
void Init(int year)
{
mYear = year;
}
private:
int mYear;
};
上面两种方式是小赵推荐的两种方式，当然各位以后如果到了公司里面工作，就要按照公司的命名方式来。（下面的文章小赵采取的是——year的那种命名方法）
3.类的访问限定符及其封装
3.1访问限定符
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。
接下来我们看看class和struct的区别。
3.2封装
了解封装之前，我们就不得不了解一下面向对象的三大特性：
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？
对于我们程序员来说，最简单的封装其实就是函数，你拿到一个函数去用就行了。如果再贴近生活一点去举例子就是我们玩王者荣耀，只需要去玩就可以，不需要管它的底层究竟是什么样子，这里的函数是一种封装，王者荣耀也是一种封装，上面的电脑硬件等也是一种封装。
而类的出现其实让我们的封装更近一步了，就像前面我们可以把栈的所有函数全放在类里面，那么可以说用类可以封装我们之前的所有的数据结构学的（栈，列表等）
4.类的作用域
这里域其实和我们的C++前面说的命名空间的域一样用：：就可以访问域里面的内容了。
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
private:
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
// 这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{
cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;
}4.1加餐和发现
class Person
{
public:
//Person::_age;
void Print()
{
PrintPersonInfo();
}
private:
void PrintPersonInfo();
char _name[20];
char _gender[3];
int _age;
};
void Person::PrintPersonInfo()
{
cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
}这里我们发现函数私有时候，我们可以在类外定义函数；但是如果是里面的变量是不被允许的。
这里的原因其实小赵也想不明白，为什么允许函数在外面定义，不允许变量在类外定义。于是我，问了chat gpt感觉这个答案和我在书里看到的有点一致。 于是我便将这个解释拿了过来。
为什么说这个解释我接受了呢？这里就要说我们的class里面为什么要定义public,protected,private了，为什么不直接全部公有呢？这里的问题就在如果全部公有，我们里面定义的size(存了多少)，和capacity（有多少内存），不就可以随便改了吗？如果可以随便改，那么这样是不是说明我们的数据极有可能是被改动过的，那么我们的安全性就有可能大大受损，维护成本也更高。我们去封装起来的目的就是为了不让你去触碰这些变量。这也是我们为什么不能把私有变量放在外面定义的重要原因。（放在外面不是可以随便谁都可以定义了？）
5.类的实例化
（当我的C++好友学到这里大失所望，原来是这个对象看到时候还以为是那个对象，我安慰他说不要急，这个对象后面可以随便new，比那个对象好得多了。）
其实这个说法还是太文字了，要我说就叫一个类别，像我们都是人，老虎都是老虎，这个就是类。而对象就是从类里面得一个，比如我这个对象就是小赵（从类里面出来的）。同时类也是对我们大体的描述，但每个对象又各有不同。
虽然上面我的朋友们没想出什么好的例子，但这里他们的例子就多了，我觉得最好的还是这个：
类就像是一个做面包的模具。
其中大家最熟悉的一定是这个蛋挞的（因为小赵也经常吃）
而我们的对象就是做好的那个里面的蛋挞，模具是不能吃的，而蛋挞则是可以的。
在一个就是人，人其实是对我们的统称，我们对他（她）只有一个样子的感觉，但没有实体的，实体的真正占用空间的实际上是具体的某个人也就是对象。
那么下面这个我们也就好理解了
class Person
{
public:
void PrintPersonInfo();
int _age;
private:
char _name[20];
char _gender[3];
};
int main()
{
Person._age = 100; // 编译失败：error C2059: 语法错误:“.”
return 0;
}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。
那么只有这样才能真正有实物存在，可以访问。
6.类对象大小的计算
前面我们好像说了类是没有空间占用的，这个说法其实是不对的，因为类模板其实也是要有一个空间的，因为如果没有空间的占用，那下面这些对象又找什么去实体话呢？所以前面的说法确实有问题，应该说它就像一个模具一样占有一定的空间，但你不能使用它去作为实际的对象只能用它去创建对象。我们这里要讨论的就是类
那么它的大小该如何去计算呢？
6.1.内部的存储方式
首先要说的是我们的类里面的函数和我们的对象的函数都是不存在在自身里面的，
我们的类里面的函数全部都是放在一个公用的代码段里面，而我们的类对象在实例化的时候，就只需要实例化变量存在里面就行，需要去访问里面的函数的时候只需要去访问公共代码段里的函数就行。
然后就是它的内存存储方式与我们的结构体的内存对齐是一样，只需要用哪个同样的方式去算这里的就可以。
那么我们该如何去验证我们的猜想呢？只需要算这几个类就可以。
我们看这个结果就发现与我们上面说的是一样的。
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。
这里也是验证了其的存储方式。
6.2结构体对齐规则回顾
内存对齐的原因
访问效率：现代CPU在访问内存时，通常会以特定的大小（如4字节或8字节）进行读取。如果数据没有按照其对齐方式存储，会导致CPU进行额外的处理，减少内存访问的效率
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？
使用 #pragma pack（N）
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（这个就等回到前面的文章里了这个就不带大家回顾了。）
7.this指针
7.1 this指针的引出
首先我们先来定义一个日期类 Date
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？
其实这个指针的设计可以说是相当灵性，就相当于是你把你独特的身份穿了进去，告诉了函数这个是你，那么调用的时候就会用你自己的变量。（其实和之前C语言的传地址很像）
7.2 this指针的特性
其实这里也是在告诉我们this指针是可以显示着调的。
💎8.结束语
好了小赵今天的分享就到这里了，如果大家有什么不明白的地方可以在小赵的下方留言哦，同时如果小赵的博客中有什么地方不对也希望得到大家的指点，谢谢各位家人们的支持。你们的支持是小赵创作的动力，加油。
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