1.類的定義

1.1類的定義格式

類的定義要用到class關(guān)鍵字，如class Stack {}；，這里的Stack為類名，也可以理解為類型，class和struct很相似，他們兩個(gè)都可以用來(lái)定義類，只是在class中定義的成員默認(rèn)為私有（外界不允許訪問(wèn)），而struct定義的成員默認(rèn)為公有（在外界允許訪問(wèn)）。

定義在類?的成員函數(shù)默認(rèn)為inline。

1.2訪問(wèn)限定符

訪問(wèn)限定符共有三種

1.C++?種實(shí)現(xiàn)封裝的?式，?類將對(duì)象的屬性與?法結(jié)合在?塊，讓對(duì)象更加完善，通過(guò)訪問(wèn)權(quán)限選擇性的將其接?提供給外部的??使?。

2.public修飾的成員在類外可以直接被訪問(wèn)；protected和private修飾的成員在類外不能直接被訪
問(wèn)。

3.• class定義成員沒(méi)有被訪問(wèn)限定符修飾時(shí)默認(rèn)為private，struct默認(rèn)為public。
• ?般成員變量都會(huì)被限制為private/protected，需要給別?使?的成員函數(shù)會(huì)放為public。
1.3 類域
• 類定義了?個(gè)新的作?域，類的所有成員都在類的作?域中，在類體外定義成員時(shí)，需要使? :: 作?域操作符指明成員屬于哪個(gè)類域。

2.實(shí)例化

?類類型在物理內(nèi)存中創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程，稱為類實(shí)例化出對(duì)象。（類和對(duì)象的關(guān)系）

類是對(duì)象進(jìn)??種抽象描述，是?個(gè)模型?樣的東西，限定了類有哪些成員變量，這些成員變量只是聲明，沒(méi)有分配空間，?類實(shí)例化出對(duì)象時(shí)，才會(huì)分配空間。

?個(gè)類可以實(shí)例化出多個(gè)對(duì)象，實(shí)例化出的對(duì)象占?實(shí)際的物理空間，存儲(chǔ)類成員變量。打個(gè)?
?：類實(shí)例化出對(duì)象就像現(xiàn)實(shí)中使?建筑設(shè)計(jì)圖建造出房?，類就像是設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)圖規(guī)劃了有多
少個(gè)房間，房間??功能等，但是并沒(méi)有實(shí)體的建筑存在，也不能住?，?設(shè)計(jì)圖修建出房?，房
?才能住?。同樣類就像設(shè)計(jì)圖?樣，不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)例化出的對(duì)象分配物理內(nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

對(duì)象大小

實(shí)例化出的每一個(gè)對(duì)象都有自己獨(dú)立的空間，所以對(duì)象中肯定包含
成員變量，那么成員函數(shù)是否包含呢？?先函數(shù)被編譯后是?段指令，對(duì)象中沒(méi)辦法存儲(chǔ)，這些指令存儲(chǔ)在?個(gè)單獨(dú)的區(qū)域(代碼段)（類里面的函數(shù)并不占用實(shí)例化出的空間）只是用指針將其存儲(chǔ)起來(lái)，可以理解為實(shí)例化出的每一個(gè)對(duì)象中，它們有各自的成員變量，但是他們的函數(shù)地址是一樣的。

C++中對(duì)象的大小遵循結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對(duì)齊原則

內(nèi)存對(duì)?規(guī)則：
• 第?個(gè)成員在與結(jié)構(gòu)體偏移量為0的地址處。
• 其他成員變量要對(duì)?到某個(gè)數(shù)字（對(duì)?數(shù)）的整數(shù)倍的地址處。
• 注意：對(duì)?數(shù) = 編譯器默認(rèn)的?個(gè)對(duì)?數(shù) 與 該成員??的較?值。
• VS中默認(rèn)的對(duì)?數(shù)為8
• 結(jié)構(gòu)體總??為：最?對(duì)?數(shù)（所有變量類型最?者與默認(rèn)對(duì)?參數(shù)取最?）的整數(shù)倍。
• 如果嵌套了結(jié)構(gòu)體的情況，嵌套的結(jié)構(gòu)體對(duì)?到??的最?對(duì)?數(shù)的整數(shù)倍處，結(jié)構(gòu)體的整體??就是所有最?對(duì)?數(shù)（含嵌套結(jié)構(gòu)體的對(duì)?數(shù)）的整數(shù)倍。

3.this指針

形參、實(shí)參都不能顯式傳this指針（編譯器會(huì)自動(dòng)綁定），但是函數(shù)體可以任意使用。

假如一個(gè)類中有 Init 與 Print 兩個(gè)成員函數(shù)，函數(shù)體中沒(méi)有關(guān)于不同對(duì)象的區(qū)分，那當(dāng)d1調(diào)?Init和
Print函數(shù)時(shí)，該函數(shù)是如何知道應(yīng)該訪問(wèn)的是d1對(duì)象還是d2對(duì)象呢？那么這?就要看到C++給了
?個(gè)隱含的this指針解決這?的問(wèn)題。

類的成員函數(shù)默認(rèn)都會(huì)在形參第?個(gè)位置，增加?個(gè)當(dāng)前類類型的指針，叫做this
指針。?如Date類的Init的真實(shí)原型為， void Init(Date* const this, int year,int month, int day)

4.默認(rèn)成員函數(shù)

默認(rèn)成員函數(shù)就是?戶沒(méi)有顯式實(shí)現(xiàn)，編譯器會(huì)?動(dòng)?成的成員函數(shù)稱為默認(rèn)成員函數(shù)。?個(gè)類，我們不寫的情況下編譯器會(huì)默認(rèn)?成以下6個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)，重點(diǎn)講前4個(gè)。

C++中一共有6大默認(rèn)成員函數(shù)它們分別為：

1.構(gòu)造函數(shù)

2.析構(gòu)函數(shù)

3.拷貝構(gòu)造函數(shù)

4.賦值重載（拷貝賦值運(yùn)算符）

5.移動(dòng)構(gòu)造（C++11新增）

6.移動(dòng)賦值（C++11新增）

1.構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)的特點(diǎn)：
1. 函數(shù)名與類名相同。
2. ?返回值。 (返回值啥都不需要給，也不需要寫void，不要糾結(jié)，C++規(guī)定如此)
3. 對(duì)象實(shí)例化時(shí)系統(tǒng)會(huì)?動(dòng)調(diào)?對(duì)應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)。
4. 構(gòu)造函數(shù)可以重載。

5.如果類中沒(méi)有顯式定義構(gòu)造函數(shù)，則C++編譯器會(huì)?動(dòng)?成?個(gè)?參的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，?旦??顯式定義編譯器將不再?成。（當(dāng)然也不是絕對(duì)的）如：

構(gòu)造函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

6.我們不寫構(gòu)造函數(shù)時(shí)，編譯器默認(rèn)?成的構(gòu)造，對(duì)內(nèi)置類型成員變量的初始化沒(méi)有要求，也就是說(shuō)是是否初始化是不確定的，看編譯器。對(duì)于?定義類型成員變量，要求調(diào)?這個(gè)成員變量的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)初始化。如果這個(gè)成員變量，沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，那么就會(huì)報(bào)錯(cuò)，我們要初始化這個(gè)成員變量，需要?初始化列表才能解決。

初始化列表

初始化列表是構(gòu)造函數(shù)的另一種形式，初始化列表的使??式是以?個(gè)冒號(hào)開(kāi)始，接著是?個(gè)以逗號(hào)分隔的數(shù)據(jù)成員列表，每個(gè)"成員變量"后?跟?個(gè)放在括號(hào)中的初始值或表達(dá)式。

每個(gè)成員變量在初始化列表中只能出現(xiàn)?次，語(yǔ)法理解上初始化列表可以認(rèn)為是每個(gè)成員變量定義
初始化的地?。

引?成員變量，const成員變量，沒(méi)有默認(rèn)構(gòu)造的類類型變量，必須放在初始化列表位置進(jìn)?初始
化，否則會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)。（重點(diǎn)）

盡量使?初始化列表初始化，因?yàn)槟切┠悴辉诔跏蓟斜沓跏蓟某蓡T也會(huì)?初始化列表

初始化列表總結(jié)：
1.?論是否顯?寫初始化列表，每個(gè)構(gòu)造函數(shù)都有初始化列表；
2.?論是否在初始化列表顯?初始化成員變量，每個(gè)成員變量都要?初始化列表初始化；

什么情況下必須自己寫構(gòu)造函數(shù)

1.成員變量需要自定義初始化邏輯

默認(rèn)構(gòu)造只會(huì)做簡(jiǎn)單的初始化（對(duì)內(nèi)置類型甚至不初始化，是隨機(jī)值）
如果你要按業(yè)務(wù)規(guī)則給成員賦初值，就必須手寫。

2.需要在構(gòu)造中申請(qǐng)資源（動(dòng)態(tài)內(nèi)存、文件、網(wǎng)絡(luò)連接等）

默認(rèn)構(gòu)造不會(huì)幫你 new 內(nèi)存，你不寫的話 data_ 就是野指針。
后續(xù)還需要你自己實(shí)現(xiàn)拷貝構(gòu)造和賦值重載，防止淺拷貝問(wèn)題。

3.需要對(duì)成員做特殊初始化（const、引用成員）

初始化列表還有一個(gè)重點(diǎn)：

初始化列表是按照成員變量在類里面聲明的順序進(jìn)行初始化的，跟成員在初始化列表出現(xiàn)的順序無(wú)關(guān)。

2.析構(gòu)函數(shù)

析構(gòu)函數(shù)與構(gòu)造函數(shù)功能相反，析構(gòu)函數(shù)不是完成對(duì)對(duì)象本?的銷毀，?如局部對(duì)象是存在棧幀的，函數(shù)結(jié)束棧幀銷毀，他就釋放了，不需要我們管，C++規(guī)定對(duì)象在銷毀時(shí)會(huì)?動(dòng)調(diào)?析構(gòu)函數(shù)，完成對(duì)象中資源的清理釋放?作。

析構(gòu)函數(shù)的特點(diǎn)：
1. 析構(gòu)函數(shù)名是在類名前加上字符 ~。
2. ?參數(shù)?返回值。 (這?跟構(gòu)造類似，也不需要加void)
3. ?個(gè)類只能有?個(gè)析構(gòu)函數(shù)。若未顯式定義，系統(tǒng)會(huì)?動(dòng)?成默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)。
4. 對(duì)象?命周期結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)會(huì)?動(dòng)調(diào)?析構(gòu)函數(shù)。
5. 跟構(gòu)造函數(shù)類似，我們不寫編譯器?動(dòng)?成的析構(gòu)函數(shù)對(duì)內(nèi)置類型成員不做處理，?定類型成員會(huì)調(diào)?他的析構(gòu)函數(shù)。

6.如果類中沒(méi)有申請(qǐng)資源時(shí)，析構(gòu)函數(shù)可以不寫，直接使?編譯器?成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)，如果默認(rèn)?成的析構(gòu)就可以?，也就不需要顯?寫析構(gòu)，但是有資源申請(qǐng)時(shí)，?定要??寫析構(gòu)，否則會(huì)造成資源泄漏

7.?個(gè)局部域的多個(gè)對(duì)象，C++規(guī)定后定義的先析構(gòu)。（類似于棧的特性：后進(jìn)先出的特性）

我們可以看到，a2是后定義的，但是析構(gòu)的時(shí)候是a2先析構(gòu)的。

3.拷貝構(gòu)造函數(shù)

如果?個(gè)構(gòu)造函數(shù)的第?個(gè)參數(shù)是??類類型的引?，且任何額外的參數(shù)都有默認(rèn)值，則此構(gòu)造函數(shù) 也叫做拷?構(gòu)造函數(shù)，也就是說(shuō)拷?構(gòu)造是?個(gè)特殊的構(gòu)造函數(shù)。

拷貝構(gòu)造函數(shù)針對(duì)的是用已經(jīng)存在的對(duì)象去構(gòu)造另一個(gè)新的對(duì)象。

拷?構(gòu)造的特點(diǎn)：
1. 拷?構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造函數(shù)的?個(gè)重載。
2. 拷?構(gòu)造函數(shù)的第?個(gè)參數(shù)必須是類類型對(duì)象的引?，使?傳值?式編譯器直接報(bào)錯(cuò)，因?yàn)檎Z(yǔ)法邏輯上會(huì)引發(fā)?窮遞歸調(diào)?。 拷?構(gòu)造函數(shù)也可以多個(gè)參數(shù)，但是第?個(gè)參數(shù)必須是類類型對(duì)象的引?，后?的參數(shù)必須有缺省值。
3. C++規(guī)定?定義類型對(duì)象進(jìn)?拷??為必須調(diào)?拷?構(gòu)造，所以這??定義類型傳值傳參和傳值返回都會(huì)調(diào)?拷?構(gòu)造完成。
4. 若未顯式定義拷?構(gòu)造，編譯器會(huì)?成?動(dòng)?成拷?構(gòu)造函數(shù)。?動(dòng)?成的拷?構(gòu)造對(duì)內(nèi)置類型成員變量會(huì)完成值拷?/淺拷?(?個(gè)字節(jié)?個(gè)字節(jié)的拷?)，對(duì)?定義類型成員變量會(huì)調(diào)?他的拷?構(gòu)造。

拷貝構(gòu)造：

5. 如果一個(gè)類成員變量全是內(nèi)置類型且沒(méi)有指向什么資源，編譯器?動(dòng)?成的拷?構(gòu)造就可以完 成需要的拷?，所以不需要我們顯?實(shí)現(xiàn)拷?構(gòu)造。如果有資源申請(qǐng)，編譯器?動(dòng)?成的拷?構(gòu)造完成的值拷?/淺拷?不符合我們的需求，所以需要 我們??實(shí)現(xiàn)深拷?(對(duì)指向的資源也進(jìn)?拷?)。這?還有?個(gè)?技巧，如果?個(gè)類顯?實(shí)現(xiàn)了析構(gòu)并釋放資源，那么他就 需要顯?寫拷?構(gòu)造，否則就不需要。

6. 傳值返回會(huì)產(chǎn)??個(gè)臨時(shí)對(duì)象調(diào)?拷?構(gòu)造，傳值引?返回，返回的是返回對(duì)象的別名(引?)，沒(méi)有產(chǎn)?拷?。但是如果返回對(duì)象是?個(gè)當(dāng)前函數(shù)局部域的局部對(duì)象，函數(shù)結(jié)束就銷毀了，那么使?引?返回是有問(wèn)題的，這時(shí)的引?相當(dāng)于?個(gè)野引?，類似?個(gè)野指針?樣。傳引?返回可以減少拷?，但是?定要確保返回對(duì)象，在當(dāng)前函數(shù)結(jié)束后還在，才能?引?返回。

傳值返回：

傳引用返回：

還有一個(gè)賦值運(yùn)算符重載，我們?cè)谙乱粋€(gè)專題（運(yùn)算符重載）中講。

5.運(yùn)算符重載

當(dāng)運(yùn)算符被?于類類型的對(duì)象時(shí)，C++語(yǔ)?允許我們通過(guò)運(yùn)算符重載的形式指定新的含義。C++規(guī) 定類類型對(duì)象使?運(yùn)算符時(shí)，必須轉(zhuǎn)換成調(diào)?對(duì)應(yīng)運(yùn)算符重載，若沒(méi)有對(duì)應(yīng)的運(yùn)算符重載，則會(huì)編 譯報(bào)錯(cuò)。

運(yùn)算符重載是具有特殊名字的函數(shù)，他的名字是由operator和后?要定義的運(yùn)算符共同構(gòu)成。和其 他函數(shù)?樣，它也具有其返回類型和參數(shù)列表以及函數(shù)體。

如果?個(gè)重載運(yùn)算符函數(shù)是成員函數(shù)，則它的第?個(gè)運(yùn)算對(duì)象默認(rèn)傳給隱式的this指針，因此運(yùn)算 符重載作為成員函數(shù)時(shí)，參數(shù)?運(yùn)算對(duì)象少?個(gè)。

.*

::

sizeof

?:

.

注意以上5個(gè)運(yùn)算符不能重載。

重載++運(yùn)算符時(shí)，有前置++和后置++，運(yùn)算符重載函數(shù)名都是operator++，?法很好的區(qū)分。 C++規(guī)定，后置++重載時(shí)，增加?個(gè)int形參，跟前置++構(gòu)成函數(shù)重載，?便區(qū)分。

重載<<和>>時(shí)，需要重載為全局函數(shù)，若重載為成員函數(shù)，this指針默認(rèn)搶占了第?個(gè)形參位
置，第?個(gè)形參位置是左側(cè)運(yùn)算對(duì)象，調(diào)?時(shí)就變成了 對(duì)象<<cout，不符合使?習(xí)慣和可讀性。
重載為全局函數(shù)把ostream/istream放到第?個(gè)形參位置就可以了，第?個(gè)形參位置當(dāng)類類型對(duì)
象。（此時(shí)需要在內(nèi)部類中聲明其為友元函數(shù)，對(duì)于友元后面會(huì)介紹）

1.賦值運(yùn)算符重載

賦值運(yùn)算符重載是?個(gè)默認(rèn)成員函數(shù)，?于完成兩個(gè)已經(jīng)存在的對(duì)象直接的拷?賦值。

賦值運(yùn)算符重載的特點(diǎn)：

1. 賦值運(yùn)算符重載是?個(gè)運(yùn)算符重載，規(guī)定必須重載為成員函數(shù)。賦值運(yùn)算重載的參數(shù)建議寫成 const 當(dāng)前類類型引?，否則會(huì)傳值傳參會(huì)有拷?

2. 有返回值，且建議寫成當(dāng)前類類型引?，引?返回可以提?效率，有返回值?的是為了?持連續(xù)賦 值場(chǎng)景。

3. 沒(méi)有顯式實(shí)現(xiàn)時(shí)，編譯器會(huì)?動(dòng)?成?個(gè)默認(rèn)賦值運(yùn)算符重載，默認(rèn)賦值運(yùn)算符重載?為跟默認(rèn)拷 ?構(gòu)造函數(shù)類似，對(duì)內(nèi)置類型成員變量會(huì)完成值拷?/淺拷?(?個(gè)字節(jié)?個(gè)字節(jié)的拷?)，對(duì)?定義 類型成員變量會(huì)調(diào)?他的賦值重載函數(shù)。

4. 對(duì)于一個(gè)類，它的成員變量全是內(nèi)置類型且沒(méi)有指向什么資源，編譯器?動(dòng)?成的賦值運(yùn)算符重載就 可以完成需要的拷?，所以不需要我們顯?實(shí)現(xiàn)賦值運(yùn)算符重載。對(duì)于有資源指向的類，編譯器?動(dòng)?成的賦值運(yùn)算符重載完成的值拷?/淺拷?不符合我 們的需求，所以需要我們??實(shí)現(xiàn)深拷?(對(duì)指向的資源也進(jìn)?拷?)。這?還有?個(gè)?技巧，如果?個(gè)類顯?實(shí)現(xiàn) 了析構(gòu)并釋放資源，那么他就需要顯?寫賦值運(yùn)算符重載，否則就不需要。

區(qū)分拷貝構(gòu)造和賦值拷貝終極區(qū)分口訣
新對(duì)象創(chuàng)建 + 用舊對(duì)象初始化 = 拷貝構(gòu)造
已存在的舊對(duì)象 + 用另一個(gè)對(duì)象賦值 = 拷貝賦值

2.const成員函數(shù)

將const修飾的成員函數(shù)稱之為const成員函數(shù)，const修飾成員函數(shù)放到成員函數(shù)參數(shù)列表的后 ?。

const實(shí)際修飾該成員函數(shù)隱含的this指針，表明在該成員函數(shù)中不能對(duì)類的任何成員進(jìn)?修改。 const 修飾Date類的Print成員函數(shù)，Print隱含的this指針由 Date* const this 變?yōu)?const Date* const this

對(duì)于一個(gè)日期加天數(shù)的函數(shù)，我們不希望原來(lái)的日期被修改，我們可以在其函數(shù)后面加上const

對(duì)于const Date* const this，最右邊的const修飾的是this的指向，代表this的原本指向?yàn)橐粋€(gè)Date類型的對(duì)象，不能別修改了。最左邊的const修飾的是this指向的內(nèi)容，代表這個(gè)Date類型的對(duì)象它的內(nèi)容不能被修改。這樣一來(lái)就完全將這個(gè)對(duì)象限定死了，無(wú)論如何都不能被修改了。

3.取地址運(yùn)算符重載

取地址運(yùn)算符重載分為普通取地址運(yùn)算符重載和const取地址運(yùn)算符重載，?般這兩個(gè)函數(shù)編譯器?動(dòng) ?成的就可以夠我們?了，不需要去顯?實(shí)現(xiàn)。除??些很特殊的場(chǎng)景，?如我們不想讓別?取到當(dāng)前成員的地址，我們可以用點(diǎn)小手段，給他一個(gè)假地址。

6.static成員函數(shù)

?static修飾的成員變量，稱之為靜態(tài)成員變量，靜態(tài)成員變量?定要在類外進(jìn)?初始化。

靜態(tài)成員變量為所有類對(duì)象所共享，不屬于某個(gè)具體的對(duì)象，不存在對(duì)象中，存放在靜態(tài)區(qū)。

?static修飾的成員函數(shù)，稱之為靜態(tài)成員函數(shù)，靜態(tài)成員函數(shù)沒(méi)有this指針。

?靜態(tài)的成員函數(shù)，可以訪問(wèn)任意的靜態(tài)成員變量和靜態(tài)成員函數(shù)。
突破類域就可以訪問(wèn)靜態(tài)成員，可以通過(guò)類名::靜態(tài)成員 或者 對(duì)象.靜態(tài)成員 來(lái)訪問(wèn)靜態(tài)成員變量
和靜態(tài)成員函數(shù)。

7.友元

 友元提供了?種突破類訪問(wèn)限定符封裝的?式，友元分為：友元函數(shù)和友元類，在函數(shù)聲明或者類 聲明的前?加friend，并且把友元聲明放到?個(gè)類的??。

外部友元函數(shù)可訪問(wèn)類的私有和保護(hù)成員，友元函數(shù)僅僅是?種聲明，他不是類的成員函數(shù)。

?個(gè)函數(shù)可以是多個(gè)類的友元函數(shù)。

就拿前面所說(shuō)的重載<<和>>來(lái)說(shuō)，如果想要重載它們，直接在類里面進(jìn)行定義的話，它的第一個(gè)參數(shù)為this指針，那么語(yǔ)法就與我們?nèi)粘Ｋ鶎懙挠泻艽髤^(qū)別，因此我們將他在類外面定義，這樣就可以不用考慮this指針了。但是在類外定義就不能訪問(wèn)類里面的私有成員，因此友元函數(shù)就起到了很大的作用。注意，要在類里面聲明為友元。

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