一、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。
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。

二、类的引入

C语言中，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

struct Student
{
    //定义函数
	void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
	{
		strcpy(_name, name);  //字符串拷贝函数   char *strcpy(char *dest, const char *src)
		strcpy(_gender, gender);
		_age = age;
	}

	void PrintStudentInfo()
	{
		cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
	}
    //定义变量
	char _name[20];
	char _gender[3];
	int _age;
};

int main()
{
	Student s;  //实例化，开辟空间，在实例化之前类没有实际空间。
	s.SetStudentInfo("Peter", "男", 18);
	return 0;
}
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上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来代替

三、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
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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。
类中的元素称为类的成员：类中的数据称为类的属性或者成员变量; 类中的函数称为类的方法或者成员函数。

1、类的两种定义方式

方式一

声明和定义全部放在类体中，需要注意：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。

class Student
{
	void SetStudentInfo(const char* name, const char* gender, int age)
	{
		strcpy(_name, name);
		strcpy(_gender, gender);
		_age = age;
	}

	void PrintStudentInfo()
	{
		cout << _name << " " << _gender << " " << _age << endl;
	}

	char _name[20];
	char _gender[3];
	int _age;
};
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方式二

声明放在.h文件中，类的定义放在.cpp文件中。

//person.h
class Person
{
public:
   //显示信息
   void show();
public:
   char* _name;
   char* _sex;
   int _age;
}

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//person.cpp
#include"person.h“

void Person::show()  //::  作用域解析符
{
   cout<<_name<<"  "<<_sex<<"  "<<_age<<endl;
}   
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两种方式都对，都需要掌握，工程实践中多使用方式二。

四、类的访问限定符及封装

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。

访问限定符说明：

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(此处protected和private是类似的)
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. class的默认访问权限为private，struct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

问题：C++中struct和class的区别是什么？

解答：C++需要兼容C语言，所以C++中struct可以当成结构体去使用。另外C++中struct还可以用来定义类。
和class是定义类是一样的，区别是struct的成员默认访问方式是public，class是struct的成员默认访问方式是private。

封装

面向对象的三大特性：封装、继承、多态。

在类和对象阶段，我们只研究类的封装特性，那什么是封装呢？

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。
封装本质上是一种管理：我们如何管理兵马俑呢？比如如果什么都不管，兵马俑就被随意破坏了。那么我们
首先建了一座房子把兵马俑给封装起来。但是我们目的全封装起来，不让别人看。所以我们开放了售票通道，可以买票突破封装在合理的监管机制下进去参观。类也是一样，我们使用类数据和方法都封装到一下。不想给别人看到的，我们使用protected/private把成员封装起来。开放一些共有的成员函数对成员合理的访问。所以封装本质是一种管理。

五、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，需要使用 :: 作用域解析符指明成员属于哪个类域。

六、类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

1. 类只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
2. 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
3. 做个比方。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

计算类对象的大小

类的成员函数放在公共代码区，所有该类的对象共享这些成员函数，每个对象的大小为类内成员变量的大小之和，遵循内存对齐原则；一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然也要进行内存对齐，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。

1.为什么要内存对齐？
答：为了提高程序的性能，方便cpu访问内存，处理器并不是一个字节一个字节来访问内存，一般是4个字节或8个字节

2.空类占多少个字节？为什么？
答：空类占1个字节，占位用，告诉系统我这里定义了一个类，虽然它是空的

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。
3. 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；gcc中的对齐数为4
4. 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。
5. 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。

结构体内存对齐：

#pragma pack(8)
struct A
{
	 int a;  //4 
	 short b;  //2
	 int c;  //2 + 4   最大对齐数 4
	 char d;  //1   
};  //(4 + 2 + (2+4) +1) + 3 = 16
struct B
{
	 int a;  //4
	 short b;  //2
	 char c;  //1
	 int d;  //1 + 4   最大对齐数 4
};  //4 + 2 + 1 + (1+4) = 12
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将字节小的放在上面，字节大的放在下面的话 ，那么结构体的大小就会变小，反之变大。

#pragma pack(4)
typedef struct Test
{
	short a;   //2 
	struct
	{
		short b; //2
		char c; //1
		short e;   //1 + 2   最大对齐数 2
	};
	int d; //4 +2
}Test;

void main()
{
	cout<<sizeof(Test)<<endl;//12
	Test t;
}

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typedef struct Test
{
	short a;   //2
	struct
	{
		int b;    //4
		double c; //8  
		char e;   //1
	};
	int d; //4
}Test;

void main()
{
	cout<<sizeof(Test)<<endl;
	//Test t;
}
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typedef struct Test
{
	short a;   //2
	struct 
	{
		int b;    //4
		double c; //8  
		char e;   //1
	};
	int d; //4
}Test;

void main()
{
	cout<<sizeof(Test)<<endl;
	//Test t;
}
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类内存对齐：

class A{
	char a;   //1
	double b;   //8
	int c;    //4
};
class B{
       char a;
       int b;
       double c;
};
void main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;
	cout << sizeof(B) << endl;
}
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class A{
       char a;
       double b;
       int c;
};//sizeof(A)为24B
class C{
       char a;
       A obj;
       int b;
       double c;
};//a、b、obj、c的长度分别为1、24、4、8；最长的成员为8，所以以obj和c为界。
//每部分都取大于各部分和的8的最小倍数。sizeof(C)=8+24+8+8=48B
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总结

结构体长度求法：

a.成员都相同时（或含数组且数组数据类型同结构体其他成员数据类型）：

结构体长度=成员数据类型长度×成员个数（各成员长度之和）; 　　
结构体中数组长度=数组数据类型长度×数组元素个数；

b 成员不同且不含其它结构体时;

(1).分析各个成员长度； 　
(2).找出最大长度的成员长度M（结构体的长度一定是该成员的整数倍）；
(3).并按最大成员长度出现的位置将结构体分为若干部分； 　　
(4).各个部分长度一次相加，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度
(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度

c含有其他结构体时：

(1).分析各个成员长度； 　　
(2).对是结构体的成员，其长度按b来分析，且不会随着位置的变化而变化；
(3).分析各个成员的长度（成员为结构体的分析其成员长度），求出最大值；
(4).若长度最大成员在为结构体的成员中，则按结构体成员为分界点分界； 　　
其他成员中有最大长度的成员，则该成员为分界点；
求出各段长度，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度 　　
(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度

八、this指针

class Test
{
public:
	//等效于void SetData(Test *const this, int data)
	void SetData(int m_data) //隐藏this
	{
		//this = nullptr;
		this->m_data = m_data;
	}
	int GetData()
	{
		return m_data;
	}
private:
	int m_data; 
};

void main()
{
	Test t1;
	t1.SetData(10);//等效于SetData(&t1, 10)
}
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this指针的特性

1. this指针的类型：类类型* const
2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是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
5. this 指针就是对象的地址。this指针不能赋值。它是一个常量。
6. this 指针原则上不能为空，它是对象的地址。但是 this指针也有可能为空。