河南便宜网站建设,物流网络优化,环保工程东莞网站建设,云南省人防工程建设网站类与对象 I #xff1a; 前言#xff1a;#xff08;C#xff09;面向过程 和#xff08;C#xff09;面向对象 初步认识前言#xff1a;类的引入一、类的介绍二、类的定义#xff08;一#xff09;class 语法#xff08;二#xff09;类的两种定义方式#xff1a;… 类与对象 I 前言C面向过程 和C面向对象 初步认识前言类的引入一、类的介绍二、类的定义一class 语法二类的两种定义方式三成员变量命名规则的建议 三、类的访问限定符及封装一访问限定符二访问限定符说明三C中 **struct和class的区别** 是什么【面试题】 四、封装一谈封装 对于 封装 的理解 五、类的作用域六、类的实例化一对类更深入的理解二例子理解 类 七、类对象模型一如何计算类对象的大小二类对象的存储方式猜测三结构体内存对齐规则 八、this指针一this指针的引出二this指针的特性 C语言 和 C 实现Stack的对比 前言C面向过程 和C面向对象 初步认识 C语言 面向过程关注的是 过程 。 分析出求解问题的步骤通过函数调用逐步解决问题。
用洗衣服来做个例子 C 基于面向对象关注的是 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。
整个过程主要是人、衣服、洗衣粉、洗衣机四个对象之间交互完成的人不需要关心洗衣机具体是如何洗衣服的是如何甩干的。 对象具体怎么完成的那是它的事情。 前言类的引入 C语言结构体只能定义变量 由于结构体中只能定义变量导致函数只能在结构体外定义 导致数据和方法分离所以必须带参数 才能访问在结构体中定义的变量 。 函数写在全局必须加前缀C中不支持同名【函数重载】 一、类的介绍
为了更方便使用有了 类的产生 C兼容C语言struct的所有用法。 在C中结构体内不仅可以定义变量也可以定义函数。 结构体struct同时升级成了类 类[ 类型 ] 结构体变量定义 函数定义 类名就是类型Stack就是类型不需要 struct 直接当类型来用 类里面定义函数 类也是个域 C中Stack
typedef int DataType;
struct Stack
{
//定义函数void Init(size_t capacity){_array (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);if (nullptr _array){perror(malloc申请空间失败);return;}_capacity capacity;_size 0;}void Push(const DataType data){// 扩容_array[_size] data;_size;}DataType Top(){return _array[_size - 1];}void Destroy(){if (_array){free(_array);_array nullptr;_capacity 0;_size 0;}}//定义变量DataType* _array;size_t _capacity;size_t _size;
};int main()
{Stack s;s.Init(10);s.Push(1);s.Push(2);s.Push(3);cout s.Top() endl;s.Destroy();return 0;
}用类后C与C 进行对比
上面结构体的定义在C中更喜欢用class来代替 二、类的定义
一class 语法 // class 定义类的关键字ClassName 类的名字 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 class 定义类的关键字 ClassName 类的名字 {}中为类的主体 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。 注意类定义结束时 后面分号不能省略。 二类的两种定义方式 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。 类声明 放在 .h文件 中成员函数定义 放在 .cpp文件 中 成员函数名前需要加类名:: ★ 正确的用法 长的函数 声明和定义分离 短小的函数 可以直接在类里面定义 默认直接在类里定义的 就是 inline。 到底展不展开取决于编译器是否认为其长不长 三成员变量命名规则的建议
这里会出现什么问题
class Date
{
public:void Init(int year /*函数参数*/ ){// 这里的year到底是成员变量还是函数形参year year;}
private:int year; /*成员变量*/
};结果
都会现在所在的域中先找 改进一般成员变量 加个区分 [ _ 表示 内部的 ] _year 【 最常用 】 year_ [ m member 成员 ] m_year mYear 驼峰命名法
其他方式也可以的主要看公司要求。一般都是 加个前缀 或者 后缀标识区分就行 。
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;
};// 其他方式也可以的主要看公司要求。一般都是加个前缀或者后缀标识区分就行三、类的访问限定符及封装
一访问限定符
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 。 二访问限定符说明 public 公有 public修饰的成员 在类外可以直接被访问 protected保护 private私有 protected保护 和 private私有 修饰的成员 在类外不能直接被访问 ( 此处 protected 和 private 是类似的真正要区别二者要到继承 ) 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 privatestruct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 】 三C中 struct和class的区别 是什么【面试题】 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struct 定义的类 默认访问权限 是 public C兼容Cclass 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。】 四、封装
面向对象 的 三大特性封装、继承、多态。【面试题】
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和实现细节 仅对外公开接口来和对象进行交互。 一谈封装 对于 封装 的理解
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需要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。 五、类的作用域
类定义了一个新的作用域。【 { } 中定义的都是 域 】
类的所有成员 都在 类的作用域中。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。
class Person
{
public:void PrintPersonInfo(); //声明和定义分离
private:char _name[20];char _gender[3];int _age;
};//定义这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域
void Person::PrintPersonInfo()
{cout _name _gender _age endl;
}六、类的实例化
一对类更深入的理解
用类类型创建对象的过程称为类的实例化 。 类 是对 对象 进行的 描述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 但 并没有分配实际的内存空间来存储它 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 二例子理解 类
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。 七、类对象模型
一如何计算类对象的大小
class A
{
public:
void PrintA()
{cout_aendl;
}
private:
char _a;
};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 二类对象的存储方式猜测
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。 那么如何解决呢 代码只保存一份在对象中保存存放代码的地址 只保存成员变量成员函数存放公共的代码段
问题对于上述三种存储方式那计算机到底是按照那种方式来存储的
// 类中既有成员变量又有成员函数
class A1 {
public:void f1(){}
private:int _a;
};// 类中仅有成员函数
class A2 {
public:void f2() {}
};// 类中什么都没有---空类 //没有成员 不需要存储数据
class A3
{};sizeof(A1) : ______ sizeof(A2) : ______ sizeof(A3) : ______
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 这个字节不存储有效数据 一个字节 来 唯一标识这个类的对象。 三结构体内存对齐规则 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 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 。 【面试题】 结构体怎么对齐 为什么要进行内存对齐 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 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 八、this指针
一this指针的引出
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 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 。 二this指针的特性 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 【 和局部变量一样存在栈帧上 】。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 自动传递不需要用户传递 CPU 访问内存 — 嫌 访问内存太慢了 经常访问的 或 小变量 存寄存器 非常快 【 只是逻辑上是这样显式写出传递的类对象的地址显式写出接收的 * this 指针 。实际中并不会显式写出也不能像这样显式写出。 】 不能显示的写 this相关 的 实参 和 形参但是可以在类里面显示的使用。有些时候是需要用this指针的
【面试题】
this指针存在哪里this指针可以为空吗 C语言 和 C 实现Stack的对比
C语言实现
typedef int DataType;
typedef struct Stack
{DataType* array;int capacity;int size;
}Stack;void StackInit(Stack* ps)
{assert(ps);ps-array (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);if (NULL ps-array){assert(0);return;}
ps-capacity 3;ps-size 0;
}void StackDestroy(Stack* ps) // C 每次调用函数都要传地址过来
{assert(ps);if (ps-array){free(ps-array);ps-array NULL;ps-capacity 0;ps-size 0;}
}void CheckCapacity(Stack* ps)
{if (ps-size ps-capacity) //还要用指针去访问{int newcapacity ps-capacity * 2;DataType* temp (DataType*)realloc(ps-array,
newcapacity*sizeof(DataType));if (temp NULL){perror(realloc申请空间失败!!!);return;}ps-array temp;ps-capacity newcapacity;}
}void StackPush(Stack* ps, DataType data)
{assert(ps);CheckCapacity(ps);ps-array[ps-size] data;ps-size;
}int StackEmpty(Stack* ps)
{assert(ps);return 0 ps-size;
}void StackPop(Stack* ps)
{if (StackEmpty(ps))return;ps-size--;
}DataType StackTop(Stack* ps)
{assert(!StackEmpty(ps));return ps-array[ps-size - 1];
}int StackSize(Stack* ps)
{assert(ps);return ps-size;
}int main()
{Stack s;StackInit(s); //每次都要 传指针StackPush(s, 1);StackPush(s, 2);StackPush(s, 3);StackPush(s, 4);printf(%d\n, StackTop(s));printf(%d\n, StackSize(s));StackPop(s);StackPop(s);printf(%d\n, StackTop(s));printf(%d\n, StackSize(s));StackDestroy(s);return 0;
}在用 C语言实现时Stack相关操作函数有以下共性
每个函数的 第一个参数都是Stack*函数中必须要对第一个参数检测因为该参数可能会为NULL函数中都是 通过Stack*参数操作栈 的调用时必须传递Stack结构体变量的地址
结构体中只能定义 存放数据 的结构操作数据的方法 不能放在结构体中即 数据和操作数据的方式是分离开的 而且实现上相当复杂一点涉及到大量指针操作稍不注意可能就会出错。 C实现
typedef int DataType;class Stack
{
public:void Init(){_array (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);if (NULL _array){perror(malloc申请空间失败!!!);return;}_capacity 3;_size 0;}void Push(DataType data){CheckCapacity();_array[_size] data;_size;}void Pop(){if (Empty())return;_size--;}DataType Top(){ return _array[_size - 1];}int Empty() { return 0 _size;}int Size(){ return _size;}void Destroy(){if (_array){free(_array);_array NULL;_capacity 0;_size 0;}}private:void CheckCapacity(){if (_size _capacity){int newcapacity _capacity * 2;DataType* temp (DataType*)realloc(_array, newcapacity *
sizeof(DataType));if (temp NULL){perror(realloc申请空间失败!!!);return;}_array temp;_capacity newcapacity;}}private: //成员变量DataType* _array;int _capacity;int _size;
};int main()
{Stack s;s.Init(); //C不用传指针直接在类里 可以直接用s.Push(1); //把工作都交给编译器s.Push(2);s.Push(3);s.Push(4);printf(%d\n, s.Top());printf(%d\n, s.Size());s.Pop();s.Pop();printf(%d\n, s.Top());printf(%d\n, s.Size());s.Destroy();return 0;
}访问限定符【 成员变量 一般是 私有的 】 使函数调用更规范
C中通过 类可以将 数据 以及 操作数据的方法 进行完美结合通过 访问权限 可以控制那些方法 在类外可以被调用即 封装在使用时就像使用自己的成员一样 更符合人类对一件事物的认知。
而且每个方法不需要传递Stack*的参数了【 不需要传指针了 】编译器编译之后该参数会自动还原即C中 Stack * 参数 是 编译器维护 的 传参都由编译器来传 C语言中需用用户自己维护。
