C++面向对象语法总结(一）

一、类

C++中可以使用struct、class两个关键字来定义一个类
struct和class的区别
- struct的默认成员权限是public
- class的默认成员权限是private
- 实际开发中，用class表示类的比较多，因为涉及到封装的思想
在函数中创建的对象，都是在栈空间，比如下面图片中的person对象、p指针的内存都是在函数的栈空间，会自动分配和回收内存

二、对象的内存布局

一般情况下，对象中的成员变量是在内存中连续存放的，对象的名称指向存放成员变量的首地址的位置。
比如下面的代码：
在这里插入图片描述
其内存地址如下图：

三、this

this是指向当前对象的指针
对象在调用成员函数的时候，会自动传入当前对象的内存地址
因为this是指针，必须使用this->m_age的方式来访问成员变量

四、封装

封装指的是将成员变量私有化，提供公共的getter和setter给外界去访问成员变量

struct Person {
private:
	int m_age;
public:
	void setAge(int age) {
		if (age <= 0) {
			m_age = 1;
		} else {
			m_age = age;
		}
	}

	int getAge() {
		return m_age;
	}
};

int main() {
	Person person;
	person.setAge(-4);
	cout << person.getAge() << endl;
	return 0;
}

五、内存空间的布局

每个应用都有自己独立的内存空间，其内存空间一般有以下几大区域
- 代码段（代码区）：用于存放代码
- 数据段（全局区）：用于存放全局变量等
- 栈空间
  - 每调用一个函数就会给它分配一段连续的栈空间，等函数调用完毕后自动回收这段栈空间
  - 自动分配和回收
- 堆空间：需要主动去申请和释放
堆空间的特点
- 在程序运行过程中，为了能够自由控制内存的生命周期、大小，会经常使用堆空间的内存
- 堆空间申请和对应的释放函数
  - malloc --> free
  - new --> delete
  - new[] --> delete[]
- 堆空间的使用注意事项
  - 申请堆空间成功后，会返回那一段内存空间的地址
  - 申请和释放必须是一一对应的，不然可能会纯在内存泄漏的问题
- 在函数中创建一个指针，指向堆空间的一个地址，内存图如下图(32位)
堆空间的初始化
- 对于直接分配内存，malloc直接分配的地址不会初始化，memset可以批量初始化地址
- 对于用new的方式申请的内存，在类型后面加上括号的方法可以初始化
- memset函数时将较大的数据结构（比如对象、数组等）内存直接初始化的比较快的方法

六、对象的内存

对象的内存可以存放于3中地方
- 全局区（数据段）：全局变量
- 栈空间：函数里面的局部变量
- 堆空间：动态申请的内存（malloc、new等）
类中包含其他类的情况，如果类被创建在函数的栈空间，包含的类的对象也会被分配到栈空间，并且内存空间相邻
类中包含其他类的情况，如果外面的类是被new对象分配到堆空间，那么包含的类对象也会被创建在堆空间，并且地址相邻

七、构造函数（Constructor）

构造函数（也叫构造器），在对象创建的时候自动调用，一般用于完成对象的初始化工作
特点
- 函数名与类同名，无返回值（void都不能写），可以有参数，可以重载(可以有多个构造函数，包括复制构造函数)
- 一旦自定义了构造函数，必须用其中一个自定义的构造函数来初始化对象
注意：通过malloc分配的对象不会调用构造函数
在某些特定的情况下，编译器才会为类生成空的无参构造函数
构造函数的调用情况如下图
默认情况下，全局区定义变量会直接初始化成员变量，其他区域要在类型后面加括号才能初始化，具体情况如下图：
如果对象中都是基础类型，在构造函数中可以调用memset方法批量初始化对象