一、什么是類(lèi)和對(duì)象呢

1、類(lèi)的引入

C 語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體中只能定義變量，在 C++ 中，結(jié)構(gòu)體內(nèi)不僅可以定義變量，也可以定義函數(shù)。 比如： 之前在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初階中，用C 語(yǔ)言方式實(shí)現(xiàn)的棧，結(jié)構(gòu)體中只能定義變量 ；現(xiàn)在以 C++ 方式實(shí)現(xiàn)， 會(huì)發(fā)現(xiàn) struct 中也可以定義函數(shù)。

2、類(lèi)的定義

class className
{
// 類(lèi)體：由成員函數(shù)和成員變量組成
};  // 一定要注意后面的分號(hào)

class為定義類(lèi)的關(guān)鍵字，ClassName為類(lèi)的名字，{}中為類(lèi)的主體，注意類(lèi)定義結(jié)束時(shí)后面分號(hào)不能省略。

類(lèi)體中內(nèi)容稱為 類(lèi)的成員： 類(lèi)中的 變量 稱為 類(lèi)的屬性 或 成員變量 ; 類(lèi)中的 函數(shù) 稱為 類(lèi)的方法 或者 成員函數(shù) 。

類(lèi)的兩種定義方式：

聲明和定義全部放在類(lèi)體中，需注意：成員函數(shù)如果 在類(lèi)中定義 ，編譯器可能會(huì)將其當(dāng)成 內(nèi) 聯(lián)函數(shù) 處理。

類(lèi)聲明放在 .h 文件中，成員函數(shù)定義放在 .cpp 文件中，注意： 成員函數(shù)名前需要加類(lèi)名 ::。

3、類(lèi)的訪問(wèn)限定符

C++實(shí)現(xiàn)封裝的方式：用類(lèi)將對(duì)象的屬性與方法結(jié)合在一塊，讓對(duì)象更加完善，通過(guò)訪問(wèn)權(quán)限選擇性的將其接口提供給外部的用戶使用。

訪問(wèn)限定符說(shuō)明：

• public修飾的成員在類(lèi)外可以直接被訪問(wèn)；
• protected和private修飾的成員在類(lèi)外不能直接被訪問(wèn)；
• 訪問(wèn)權(quán)限作用域從該訪問(wèn)限定符出現(xiàn)的位置開(kāi)始直到下一個(gè)訪問(wèn)限定符出現(xiàn)時(shí)為止；
• 如果后面沒(méi)有訪問(wèn)限定符，作用域就到 } 即類(lèi)結(jié)束；
• class的默認(rèn)訪問(wèn)權(quán)限為private，struct為public(因?yàn)閟truct要兼容C) 。

4、類(lèi)對(duì)象的儲(chǔ)存方式

我們假想：每個(gè)對(duì)象中成員變量是不同的，但是調(diào)用同一份成員函數(shù)，如果按照每實(shí)例一個(gè)對(duì)象都給成員變量和成員函數(shù)創(chuàng)造一次空間存儲(chǔ)，當(dāng)一 個(gè)類(lèi)創(chuàng)建多個(gè)對(duì)象時(shí)，每個(gè)對(duì)象中都會(huì)保存一份代碼，相同代碼保存多次，浪費(fèi)空間。那么如何解決呢？

針對(duì)上面的問(wèn)題，類(lèi)的存儲(chǔ)就變成了：只保存成員變量，成員函數(shù)存放在公共的代碼段 。那么一個(gè)類(lèi)的大小其實(shí)就是：實(shí)際就是該類(lèi)中”成員變量”之和，當(dāng)然要注意內(nèi)存對(duì)齊，注意空類(lèi)的大小，空類(lèi)比較特殊，編譯器給了空類(lèi)一個(gè)字節(jié)來(lái)唯一標(biāo)識(shí)這個(gè)類(lèi)的對(duì)象。

5、this指針的特性

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; 
}

我們知道了成員函數(shù)是放在了公共代碼段。函數(shù)體中沒(méi)有關(guān)于不同對(duì)象的區(qū)分。那么在上面的代碼中d1和d2同時(shí)掉用了Print（）函數(shù)，怎么是分別打印出d1對(duì)象中的成員變量和d2對(duì)象中的成員變量呢？（當(dāng)然Init函數(shù)與Print函數(shù)的區(qū)分類(lèi)似）。

C++ 中通過(guò)引入 this 指針解決該問(wèn)題，即： C++ 編譯器給每個(gè) “ 非靜態(tài)的成員函數(shù) “ 增加了一個(gè)隱藏 的指針參數(shù)，讓該指針指向當(dāng)前對(duì)象 ( 函數(shù)運(yùn)行時(shí)調(diào)用該函數(shù)的對(duì)象 ) ，在函數(shù)體中所有 “ 成員變量 ” 的操作，都是通過(guò)該指針去訪問(wèn)。只不過(guò)所有的操作對(duì)用戶是透明的，即用戶不需要來(lái)傳遞，編 譯器自動(dòng)完成 。如下圖：

this指針的特性：

• this 指針的類(lèi)型：類(lèi)類(lèi)型 * const ，即成員函數(shù)中，不能給 this 指針賦值；
• this 指針是 “ 成員函數(shù) ” 第一個(gè)隱含的指針形參，一般情況由編譯器通過(guò) ecx 寄存器自動(dòng)傳遞，不需要用戶傳遞；
• this 指針本質(zhì)上是 “ 成員函數(shù) ” 的形參 ，當(dāng)對(duì)象調(diào)用成員函數(shù)時(shí)，將對(duì)象地址作為實(shí)參傳遞給this形參。所以 對(duì)象中不存儲(chǔ) this 指針；
• 只能在 “ 成員函數(shù) ” 的內(nèi)部使用。

二、類(lèi)的六個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)詳解

什么是默認(rèn)成員函數(shù)呢？

默認(rèn)成員函數(shù)：用戶沒(méi)有顯式實(shí)現(xiàn)，編譯器會(huì)生成的成員函數(shù)稱為默認(rèn)成員函數(shù)。

如果一個(gè)類(lèi)中什么成員都沒(méi)有，簡(jiǎn)稱為空類(lèi)。 空類(lèi)中真的什么都沒(méi)有嗎？并不是，任何類(lèi)在什么都不寫(xiě)時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)生成以下6 個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)： 

• 構(gòu)造函數(shù)；
• 析構(gòu)函數(shù)；
• 拷貝構(gòu)造；
• 賦值重載；
• 普通對(duì)象取地址；
• const對(duì)象取地址。

我們來(lái)看一下各個(gè)默認(rèn)的成員函數(shù)的概念及實(shí)現(xiàn)。本篇我們先掌握構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，這兩個(gè)時(shí)相對(duì)較為麻煩和重要的，下篇我們會(huì)接著是西安剩余的默認(rèn)成員函數(shù)以及類(lèi)和對(duì)象剩余的重要的部分。

1、構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)是一個(gè)特殊的成員函數(shù)，名字與類(lèi)名相同,創(chuàng)建類(lèi)類(lèi)型對(duì)象時(shí)由編譯器自動(dòng)調(diào)用，以保證每個(gè)數(shù)據(jù)成員都有 一個(gè)合適的初始值，并且在對(duì)象整個(gè)生命周期內(nèi)只調(diào)用一次。

構(gòu)造函數(shù)是特殊的成員函數(shù)，需要注意的是，構(gòu)造函數(shù)雖然名稱叫構(gòu)造，但是構(gòu)造函數(shù)的主要任務(wù)并不是開(kāi)空間創(chuàng)建對(duì)象，而是初始化對(duì)象。其特征如下：

• 函數(shù)名與類(lèi)名相同；
• 無(wú)返回值；
• 對(duì)象實(shí)例化時(shí)自動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)；
• 構(gòu)造函數(shù)可以重載。
• 如果如果類(lèi)中沒(méi)有顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則C++編譯器會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)默認(rèn)的無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，一但用戶顯式定義編譯器將不再生成。

我們結(jié)合著以下代碼一起理解以下。

  class Date
 {
  public:
      // 1.無(wú)參構(gòu)造函數(shù)
      Date()
     {}
      // 2.帶參構(gòu)造函數(shù)
      Date(int year, int month, int day)
     {
          _year = year;
          _month = month;
          _day = day;
     }
  private:
      int _year;
      int _month;
      int _day;
 };
  void TestDate()
 {
      Date d1; // 調(diào)用無(wú)參構(gòu)造函數(shù)
      Date d2(2015, 1, 1); // 調(diào)用帶參的構(gòu)造函數(shù)
      // 注意：如果通過(guò)無(wú)參構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，對(duì)象后面不用跟括號(hào)，否則就成了函數(shù)聲明
      // 以下代碼的函數(shù)：聲明了d3函數(shù)，該函數(shù)無(wú)參，返回一個(gè)日期類(lèi)型的對(duì)象
      // warning C4930: “Date d3(void)”: 未調(diào)用原型函數(shù)(是否是有意用變量定義的?)
      Date d3();
 }

關(guān)于編譯器生成的默認(rèn)成員函數(shù)，很多人都會(huì)有疑惑：不實(shí)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)的情況下，編譯器會(huì) 生成默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)。但是看起來(lái)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)又沒(méi)什么用？ 象調(diào)用了編譯器生成的默 認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，但是 對(duì)象中的成員函數(shù) 依舊是隨機(jī)值。也就說(shuō)在這里 編譯器生成的 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)并沒(méi)有什么用？？

C++ 把類(lèi)型分成內(nèi)置類(lèi)型 ( 基本類(lèi)型 ) 和自定義類(lèi)型。內(nèi)置類(lèi)型就是語(yǔ)言提供的數(shù)據(jù)類(lèi) 型，如： int/char... ，自定義類(lèi)型就是我們使用 class/struct/union等自己定義的類(lèi)型。其實(shí)編譯器生成默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)會(huì)對(duì)自定類(lèi)型成員 調(diào)用的它的默認(rèn)成員函數(shù)，并不會(huì)對(duì)內(nèi)置類(lèi)型的成員變量進(jìn)行初始化。

如下面代碼：Data中并沒(méi)有自己實(shí)現(xiàn)構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成。讓后會(huì)對(duì)自定義類(lèi)型成員_t調(diào)用它的默認(rèn)成員函數(shù)。

class Time
{
public:
 Time()
 {
     cout << "Time()" << endl;
     _hour = 0;
     _minute = 0;
     _second = 0;
 }
private:
     int _hour;
     int _minute;
     int _second;
};
class Date
{
private:
     // 基本類(lèi)型(內(nèi)置類(lèi)型)
     int _year;
     int _month;
     int _day;
     // 自定義類(lèi)型
     Time _t;
};
int main()
{
     Date d;
     return 0; 
}

無(wú)參的構(gòu)造函數(shù)和全缺省的構(gòu)造函數(shù)都稱為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，并且默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)只能有一個(gè)。 注意：無(wú)參構(gòu)造函數(shù)、全缺省構(gòu)造函數(shù)、我們沒(méi)寫(xiě)編譯器默認(rèn)生成的構(gòu)造函數(shù)，都可以認(rèn)為 是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。

2、析構(gòu)函數(shù)

通過(guò)前面構(gòu)造函數(shù)的學(xué)習(xí)，我們知道一個(gè)對(duì)象是怎么來(lái)的，那一個(gè)對(duì)象又是怎么沒(méi)呢的？這里就用到了析構(gòu)函數(shù)。 析構(gòu)函數(shù)：與構(gòu)造函數(shù)功能相反，析構(gòu)函數(shù)不是完成對(duì)對(duì)象本身的銷(xiāo)毀，局部對(duì)象銷(xiāo)毀工作是由編譯器完成的。而對(duì)象在銷(xiāo)毀時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，完成對(duì)象中資源的清理工作。

析構(gòu)函數(shù) 是特殊的成員函數(shù)，其特征如下：

• 析構(gòu)函數(shù)名是在類(lèi)名前加上字符 ~。
• 無(wú)參數(shù)無(wú)返回值類(lèi)型；
• 一個(gè)類(lèi)只能有一個(gè)析構(gòu)函數(shù)。若未顯式定義，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。注意：析構(gòu)函數(shù)不能重載；
• 對(duì)象生命周期結(jié)束時(shí)， C++ 編譯系統(tǒng)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

我們結(jié)合下面代碼一起理解一下。

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
 Stack(size_t capacity = 3)
 {
     _array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
     if (NULL == _array)
     {
         perror("malloc申請(qǐng)空間失敗!!!");
         return;
     }
     _capacity = capacity;
     _size = 0;
}
void Push(DataType data)
{
     //CheckCapacity();
     _array[_size] = data;
     _size++;
}
 // 其他方法...
 ~Stack()
 {
     if (_array)
     {
         free(_array);
         _array = NULL;
         _capacity = 0;
         _size = 0;
     }
}
private:
     DataType* _array;
     int _capacity;
     int _size;
};
void TestStack()
{
     Stack s;
     s.Push(1);
     s.Push(2);
}

關(guān)于編譯器自動(dòng)生成的析構(gòu)函數(shù)，是否會(huì)完成一些事情呢？編譯器生成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)，對(duì)自定類(lèi)型成員調(diào)用它的析構(gòu)函數(shù)。 注意：創(chuàng)建那個(gè)類(lèi)的對(duì)象則調(diào)用該類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)，銷(xiāo)毀哪個(gè)類(lèi)的對(duì)象則調(diào)用該類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)。 如果類(lèi)中沒(méi)有申請(qǐng)資源時(shí)，析構(gòu)函數(shù)可以不寫(xiě)，直接使用編譯器生成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)， 有資源申請(qǐng)時(shí)，一定要寫(xiě)，否則會(huì)造成資源泄漏。 今天的內(nèi)容就到這里，需要重點(diǎn)理解和掌握構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)，后續(xù)我會(huì)更新下篇帶大家理解完類(lèi)和對(duì)象ovo！

到此這篇關(guān)于C++類(lèi)與對(duì)象的知識(shí)點(diǎn)詳細(xì)分析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++類(lèi)與對(duì)象內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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