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个人专栏：《Linux操作系统》 《C++从入门到精通》  《LeedCode刷题》

键盘敲烂，年薪百万！

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一、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。在类体外定义成员时，需要使用 :: 作用域操作符指明成员属于哪个类域。

class Person
{
public:
     void PrintPersonInfo();
private:
     char _name[20];
     char _gender[3];
     int  _age;
};

        这里需要指定PrintPersonInfo是属于Person这个类域

void Person::PrintPersonInfo()
{
     cout << _name << " "<< _gender << " " << _age << endl;
}

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二、类的实例化

用类类型创建对象的过程，称为类的实例化

     1. 类是对对象进行描述的，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；比如：入学时填写的学生信息表，表格就可以看成是一个类，来描述具体学生信息。

       类就像谜语一样，对谜底来进行描述，谜底就是谜语的一个实例。

       谜语：“年纪不大，胡子一把，主人来了，就喊妈妈” 谜底：山羊

     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

int main()
{
     Person._age = 100;   // 编译失败：error C2059: 语法错误:“.”
     return 0;
}

       people类是没有空间的，只有Person类实例化出的对象才有具体的年龄。

     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。

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三、类对象模型

1.如何计算类对象的大小

问题：类中既可以有成员变量，又可以有成员函数，那么一个类的对象中包含了什么？如何计算一个类的大小？为什么类的大小不计算成员函数的大小呢？

以下述类为例：

class A
{
public:
    void PrintA()
    {
       cout<<_a<<endl;
    }
private:
    char _a;
};

2.类对象的存储方式猜测

①  对象中包含类的各个成员

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？

②  代码只保存一份，在对象中保存存放代码的地址

③   只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段

问题：对于上述三种存储方式，那计算机到底是按照那种方式来存储的？

我们再通过对下面的不同对象分别获取大小来分析看下

     ①  类中既有成员变量，又有成员函数

class A1 
{
public:
    void f1() {}
private:
    int _a;
};

     ②  类中仅有成员函数 

class A2 
{
public:
   void f2() {}
};

     ③  类中什么都没有---空类

class A3
{};

验证结果：

结论：很明显猜测三是正确的

       一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然要注意内存对齐。

       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的对象。

3. 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。

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

     ③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。

     ④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。

4.小提问 （面试题）

①结构体怎么对齐?为什么要进行内存对齐?

②如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐?能否按照3、4、5即任意字节对齐?

③什么是大小端?如何测试某台机器是大端还是小端，有没有遇到过要考虑大小端的场景？

       答案大家自己进行思考动手查阅哦！！！

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结语：关于C++类和对象二次分享到这里就结束了，希望本篇文章的分享会对大家的学习带来些许帮助，如果大家有什么问题，欢迎大家在评论区留言，最后祝大家新的一年里学业有成，天天开心~~~