前言:?

從這里開始，我們將面對C++的第一個攔路虎，類與對象。這里的內(nèi)容大概要寫四個專欄，開篇一章，六大成員函數(shù)兩章，收尾一章，每一章都是超級大長篇，請做好心里準備。而且，至少在類與對象這一節(jié)，沒有幾個語言比C++更麻煩，一是C++需要向下兼容C語言，二是C++出的早，坑會多。廢話不多講，我們開始吧。

1.類與結(jié)構(gòu)體

我們這里不講面向?qū)ο蟮木唧w定義，別人都講爛了，自己找一個看就是。我們從結(jié)構(gòu)體開始講，在C++里，結(jié)構(gòu)體直接被升級成了類，同時也保有了C語言原本的用法。

s1是C語言用法，s2是C++的用法。升級后的結(jié)構(gòu)體支持成員函數(shù)，并且定義對象時也不用加struct關(guān)鍵字了。

不過在實際應(yīng)用中我們更喜歡用類來代替結(jié)構(gòu)體，如圖

但是換成類以后程序就跑不了了，如圖

這是什么錯誤，你不是說結(jié)構(gòu)體被升級成了類嗎？怎么換了類就報錯了。其實類與結(jié)構(gòu)體還是有一點區(qū)別的，那就是默認訪問限定符的不同。

訪問限定符有三種類型，public（公有），private（私有），protected（保護），目前，我們可以認為私有和保護是一樣的（它們的區(qū)別在繼承和多態(tài)才有體現(xiàn)，現(xiàn)在只講封裝）

被public修飾的成員可以在類外通過正常方式訪問，而被private修飾的成員不能在類外通過正常方式訪問。而結(jié)構(gòu)體的默認訪問限定符為公有，類的默認訪問限定符為私有，這就是報錯原因。

那么，類將private作為默認修飾符有什么好處嗎？上代碼

這里有一個棧，現(xiàn)在我們想訪問其棧頂元素，那就寫一個top函數(shù)訪問，一句話的事。不過，某些人喜歡用另一種方案，他們覺得訪問棧頂元素可以直接用top變量訪問，沒必要寫一個函數(shù)，想法還不錯，但是......

為什么結(jié)果是隨機值，我相信觀眾們都清楚，不過這種編程思路就反映出C語言的一大痛點，過于自由。作為代碼的設(shè)計者，我們自然希望用戶只通過我們提供的接口使用代碼，而不希望用戶自由訪問。顯然用private修飾我們不想讓用戶訪問的成員是很科學的，這就是封裝的好處。

2.類的聲明與定義

這個問題很簡單，我就直接貼代碼了

stack.h

stack.cpp

前四個成員函數(shù)不用管，后面會講，我們看后面的。類的聲明定義規(guī)則實際上是函數(shù)聲明定義與結(jié)構(gòu)體聲明定義的集成，成員變量的聲明定義按照結(jié)構(gòu)體的來，成員函數(shù)的聲明定義按照函數(shù)的來，唯一需要注意的是成員函數(shù)的定義處在全局而非類域里，所以定義處需要添加::

3.成員變量風格

你應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，我給出的示例代碼里成員變量在前面都有“_”符號，你可能在學習C語言的時候也被告知要給成員變量加修飾。這當然是有理由的，我以日期類的init來舉例子。

如果你不給成員變量加修飾，那這個init就起不到它應(yīng)有的功能，編譯器會將它認定為自己給自己賦值(你要愿意用this當我沒說)?

這就行了。

4.實例化

可以這么寫代碼嗎？

不行，因為這個類沒有實例化，我們訪問的只是一個類型

將類比作房子圖紙，實例化的對象比作房子，邏輯會很清晰，房子的圖紙不能住人，但房子可以。把圖紙變成房子的過程就是實例化，這個過程就會給對象開空間，你就能訪問了。

再看一個問題，對象d1占用多少空間？根據(jù)內(nèi)存對齊可以得出d1的成員變量所占空間為12字節(jié)，但是成員函數(shù)占不占空間？不知道，那就試試。

哦，結(jié)果是12，看上去成員函數(shù)不占對象空間，事實也的確如此。實例化對象只會給成員變量開空間，而成員函數(shù)不會進入具體對象本身，而是會進入公共代碼區(qū)。這是符合邏輯的，成員變量需要有很多份，而函數(shù)只需要一份，顯然，把成員函數(shù)放入對象就是一件特別浪費的事情。

上點難度，這三個對象的空間是多少？

揭曉答案

第一二個很好理解，默認對齊數(shù)為8，所以第一個對齊數(shù)為4，第二個對齊數(shù)為8，所以占用空間為8和24，但是第三個為什么是1，不是0。是這樣的，如果第三個是0，我們就無法區(qū)分多個A3類的對象，因此我們象征性的給了一個字節(jié)以示區(qū)分。

5.this指針

你覺得init函數(shù)里的成員變量是誰的成員變量？

哪個對象調(diào)用了這個函數(shù)，函數(shù)里的成員變量就是那個對象的。但是從表面上看init函數(shù)的形參只有年月日要被賦的值，沒有調(diào)用對象的年月日，那么編譯器是怎么做到這一點的？答案就是this指針。C++給每一個成員函數(shù)都添加了一個隱含參數(shù)this指針，固定為函數(shù)的第一形參，指向調(diào)用對象，不可更改指向(類型 + * const this)，并且其調(diào)用和傳參均由編譯器自動進行，不可顯式寫出，但在函數(shù)里可顯式寫出。如果我們把this指針顯式寫出，那應(yīng)該是這樣的

（￣▽￣）現(xiàn)在我要出三道題，看看各位對this指針的理解是否到位。

第一個代碼的運行結(jié)果是：A. 編譯錯誤? B. 運行錯誤 C. 正常運行

第二個代碼的運行結(jié)果是：A. 編譯錯誤? B. 運行錯誤 C. 正常運行

第三個代碼的運行結(jié)果是：A. 編譯錯誤? B. 運行錯誤 C. 正常運行

揭曉答案，CCB

以我在這一塊學習的經(jīng)驗來說一定有很多人選BBB。那么各位要想清楚一個問題，在a->print()這句代碼里，print()是不是a直接指向的？No，前面我們說了，成員函數(shù)不在對象里，在公共代碼區(qū)，那實際上a直接指向的只有int x，顯然，在第一二種情況里，a壓根沒有解引用，代碼實際上只完成了nullptr的拷貝，而沒有解引用，所以代碼可以正常運行。只有第三種情況我們解引用了nullptr。為了驗證我的結(jié)論，以第一種情況為例，我們?nèi)シ磪R編。

看見了嗎，a->print()只干了兩件事，將nullptr賦給ecx寄存器（C++覺得this指針會被經(jīng)常調(diào)用，所以會把this指針存在寄存器里，而非進行壓棧操作），調(diào)用print函數(shù)，沒有解引用操作。

下面再出兩道面試題：

1. this指針可以為空嗎？

2. this指針存在哪里？

第一題我們演示過了，可以為空。第二題的答案是棧區(qū)，為什么，因為this是函數(shù)形參，函數(shù)形參存在棧區(qū)（有沒有人寫this指針存在對象里？有沒有？有沒有？）

可喜可賀，類與對象上終于講完了，下一個就是六大成員函數(shù)，到時候，等著被虐吧。