C++类和对象（上）

C++入门知识补充

auto关键字（C++11）

auto关键字可以自动判断变量类型
在这里插入图片描述
typeid用于打印一个变量的类型
auto的意义：当定义对象时，类型较长，用它比较方便。auto在使用时一定要给变量赋值。
注意：
1.auto不能做函数的参数

2.不能用来声明数组

基于范围的for循环（C++11）

在C++98中如果要遍历一个数组，可以按照以下方式进行:

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。

范围for语法：
C++11中引入了基于范围的for循环。for循环后的括号由冒号“ ：”分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围。

如上图：依次取数组中的元素赋值给e，自动判断结束，自动++往后走。
注意：与普通循环类似，可以用continue来结束本次循环，也可以用break来跳出整个循环。

引用的作用：

范围for的使用条件
1.for循环迭代的范围必须是确定的。
对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；对于类而言，应该提供begin和end的方法，begin和end就是for循环迭代的范围。

如上图代码就有问题，原因是给函数传参时，数组传的是首元素地址也就是指针，而不是数组。无法确定for的范围。
2. 迭代的对象要实现++和==的操作。

nullptr（C++11）

C++98中的指针空值，NULL实际是一个宏，在传统的C头文件(stddef.h)中
可以看到，NULL可能被定义为字面常量0，或者被定义为无类型指针(void*)的常量。不论采取何种定义，在使用空值的指针时，都不可避免的遇到一些麻烦，比如
程序本意是想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数，但是由于NULL被定义成0，因此与程序的初衷相悖。

在C++98中，字面常量0既可以是一个整形数字，也可以是无类型的指针(void*)常量，但是编译器默认情况下将其看成是一个整形常量，如果要将其按照指针方式来使用，必须对其进行强转(void *)0。

注意：
1.在使用nullptr表示指针空值时，不需要包含头文件，因为nullptr是C++11作为新关键字引入的。
2. 在C++11中，sizeof(nullptr) 与 sizeof((void*)0)所占的字节数相同。
3. 为了提高代码的健壮性，在后续表示指针空值时建议最好使用nullptr。

类和对象

面向过程 OR 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。
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。
举个例子，生活中我们洗衣服，我们首先要拿衣服，放水，放衣服，放洗衣粉手搓衣服，然后换水…像这样一步一步的做就相当于面向过程，而面向对象，我们只需要找到洗衣服的对象，人，衣服，洗衣服，洗衣机，不关注具体洗衣服是怎样实现的，这样就是面向对象。

类的引入

C语言结构体中只能定义变量，在C++中，结构体内不仅可以定义变量，也可以定义函数。举个例子，用C语言方式实现的栈，结构体中只能定义变量；现在以C++方式实现，会发现struct中也可以定义函数。
（展示部分代码）


在C++中，struct升级成了类。类名就是类型，如上图，Stack就是类型，不需要加struct。

类的定义

class为定义类的关键字，ClassName为类的名字，{}中为类的主体，注意类定义结束时后面分号不能省略。
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。
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::

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一般情况下，更期望采用第二种方式。

类的访问限定符

访问限定符分为：public、protected、private

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访问限定符的说明：
1.public修饰的成员在类外可以直接被访问
2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问
3. 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
4. 如果后面没有访问限定符，作用域就到 } 即类结束。
5. class的默认访问权限为private，struct为public(因为struct要兼容C)

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。在类体外定义成员时，需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化。
1.类是对对象进行描述的，是一个模型一样的东西，限定了类有哪些成员，定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它；类就相当于建筑图纸，我们通过类来创建对象，就相当于用这个建筑图纸建房子。
2.一个类可以实例化出多个对象，类和对象是一对多的关系，用一张建筑图纸可以建很多房子，实例化出的对象占用实际的物理空间，存储类成员变量。

类对象模型

计算类对象的大小

类对象的存储方式

只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

结构体内存对齐规则

1.第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
2. 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
3. 结构体总大小为：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。
4. 如果嵌套了结构体的情况，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。

this指针

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。

this指针的特性

1.this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. 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。
4. 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