类与对象竟是这样的（上集）
一.面向过程和面向对象初步认识
在我们的编程中，C语言是面向过程的，关注的是过程，分析出求解问题的基本步骤，通过函数调用来解决问题。
而C++是基于面向对象的，关注的是对象，将同一件事情拆分为不同的对象，靠对象之间的交互完成。
若将二者相比较的话，可以分析出各自的优缺点：
面向过程语言
优点：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发，性能是最重要的因素。
缺点：没有面向对象易维护、易复用、易扩展
面向对象语言：
优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统 更加灵活、更加易于维护
缺点：性能比面向过程低
这点会在以后的博客中体现。
二.类的引入
我们先以C语言栈的初始化和入栈函数为例：
struct Stack s1;
StackInit(&s1);
StackPush(&s1, 1);
StackPush(&s1, 2);
StackPush(&s1, 3);可以看见我们如果想初始化和入栈时是不能在结构体内部直接定义的，我们必须将这两个功能单独封装为函数，独立于结构体存在。
而C++则不同，我们除了在结构体中定义变量以外，我们还能直接在里面定义函数，还是以同样的栈为例子，在C++中：
typedef int DataType;
struct Stack
{
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;
}
}
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;
}而上面结构体的定义，在C++中更喜欢用class来定义。
三.类的定义
class className
{
// 类体：由成员函数和成员变量组成
};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。
class student
{
char name;//成员变量
int age;
void fun()
{}//成员方法
}2.类声明放在.h头文件里面，成员函数定义放在.cpp文件里面。注意：成员函数名前需要加类名::
//声明放在student.h文件里面
class studeng
{
char name;
void fun()
{}
}//定义放在studeng.cpp里面
#include"student.h"
void student::fun()
{}四.类的访问限定符与封装
1.C++实现封装的方式
C++实现封装的方式是：用类将对象的属性和方法结合起来，让对象更加完善，通过访问权限选择性的将接口给用户使用。
访问限定符说明：
1.public修饰的成员可以在类作用域外面被访问。
2.protected和private修饰的成员只能在类的作用域里面被访问。（此处protect和private是一样的，都是类外不能被使用的意思，如果非要讲个区别出来的话，我们可以引进父母与子女的关系。）
3.访问权限的作用域是从上一个限定符开始直到下一个限定符处结束。
若后面没有限定符，则到}结束。
4.class的默认访问权限是private，而struct的默认访问权限是protect（因为struct要兼容C语言）
需要注意的是，访问限定符只在编译时有用，当数据映射到内存上，没有任何访问限定符的区别。
2.封装
在类和对象阶段，主要研究类的封装，那什么是类的封装呢？
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，仅对外公开接口来实现和对象的交互。
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。
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.类对象的存储
类对象中既有成员变量，又有成员函数。那么如何计算类的大小呢？我们就要研究类的存储方式：
猜测一：对象中包含类的成员
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？
猜测二：代码只保存一份，在对象中保存存放对象的地址
猜测三：只存放成员变量，在代码公共部分存放成员函数
那么咱们的类到底是如何存储的呢？
我们可以通过运行下面的代码来求类的大小以得出结论：
// 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
class A3
{};sizeof(A1) : ______ sizeof(A2) : ______ sizeof(A3) : ______
运行结果如下：
结论：一个类的大小，就是类中所有成员变量的和，当然要注意内存对齐。
我们要注意空类的大小，对于空类这个特殊的存在，编译器给了一个字节来唯一标识一个这个类的对象。
六.this指针
1.this指针的引出
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。
2.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。
