C++：初识类与this指针

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前言

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一、类

类的定义和实例化

注意类定义结束时后面分号( ; )不能省略。

类体中的内容称为类的成员：

• 类中的变量称为类的属性or成员变量；
• 类中的函数称为类的方法or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

//日期类
class Date
{
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

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• 类的声明放在.h文件，成员函数定义在.cpp文件。要注意在类外面定义函数要加上类名::(类的作用域)

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类的实例化

用类类型创建对象的过程，被称为类的实例化。

• 类是对对象进行描述的，限定了类有哪些成员，定义一个类并没有分配实际的内存空间。
• 一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象，占实际的物理空间，存储类成员变量

//日期类
class Date
{
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};


int main()
{
	// 类的实例化
	Date d;
	d.Init(2023, 9, 3);

	d.Print();
}

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类的访问限定符

在上面类的定义中，我们看到了 private 和 public这两个关键字就是类的访问限定符。

访问限定符的作用域：从访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现 或 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类的结束为止。

• public修饰的成员在类外可以直接访问
• protected 和 private修饰的成员在类外不能直接被访问
• class的默认访问权限是private，struct的默认访问权限是public

private修饰的成员在类外不可直接访问。

public修饰的成员可以在类外直接访问

//日期类
class Date
{
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};


int main()
{
	Date d;
	d.Init(2023, 9, 3);

	d.Print();

	//d._year = 0;
}

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类的作用域

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。
在类体外定义一个成员时，需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

//日期类
class Date
{
public:
	//打印日期
	void Print();

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0);
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

void Date::Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
{
	_year = year;
	_month = month;
	_day = day;
}

void Date::Print()
{
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}

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计算类的大小

类对象的存储方式

• 只保存成员变量，成员函数存储放到公共代码区

//日期类
class Date
{
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

int main()
{
	Date d1;
	Date d2;

	return 0;
}

对于下面代码对象 d1，d2的展示如下：

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那么Date类的大小是多少？

结论：一个类的大小，实际就是该类中成员变量之和，并且和计算结构体大小一样要注意内存对齐。
注意空类的大小是1。编译器给空类一个字节来标识这个类的对象

结构体内存对齐

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二、类的成员函数的this指针

//日期类
class Date
{
public:
	//打印日期
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}

	void Init(int year = 0, int month = 0, int day = 0)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year;  //年
	int _month; //月
	int _day;   //日
};

int main()
{
	Date d1;
	d1.Init(2023, 9, 3);
	d1.Print();

	Date d2;
	d2.Init(2023, 9, 3);
	d2.Print();
}

对于上面代码有这样一个问题，我们用Date类实例化了两个对象d1，d2。那么当d1调用Init函数时，该函数如何知道应该设置d1对象，还是d2对象？

C++通过this指针解决该问题，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(成员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。只不过所以的操作对用户是透明的，编译器自动完成。

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this指针的特性

• this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能改变this的值。
  
  

• 只能在成员函数内部使用
  

• 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(对象的大小只有成员变量之和)

• this指针式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，不需要用户传递。

• 不能在成员函数的形参中显示写出
  

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这里出一个题。
对于下面代码的结果是？

class A
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "void Print()" << endl;
	}

private:
	int _a;
};

int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->Print();

	return 0;
}

结果正常运行。为什么？
因为Print是成员函数并不在对象内部存储，而是在公共代码区存储。编译器并不会区访问nullptr的位置，而是直接去公共代码区找Print函数。

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总结

以上就是我对于C++中初识类与this指针的总结。感谢支持！！！