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1 类的定义

① 类是C++中一种用户自定义类型，它把数据成员和操作这些数据的成员函数封装在一起，是创建对象的模板。类就是对“数据+操作数据的方法”的封装，是创建对象的模板。

② 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成员函数。

类负责把“数据”和“操作数据党的方法”封装到一起；访问限定符负责控制“谁能访问这些成员”。

1.1 类定义格式

1.2 访问限定符

C++中有三种访问限定符：public、private和protected。
①public成员可以被类内部、派生类以及类外部访问，通常用来定义类对外提供的接口。
②private成员只能由类自身的成员函数访问，外部和普通派生类不能直接访问，通常用于隐藏类内部实现和保护成员数据。
③protected与private类似，类外部不能直接访问，但派生类可以访问，因此主要用于继承。

在实际设计种通常把成员变量设为private，通过public成员函数对外提供操作接口，实现封装并防止外部随意破坏对象内部状态。

class定义成员没有被访问限定符修饰时默认private，struct默认public。
一个访问限定符会一直作用到下一个访问限定符出现为止。

C 中的struct通常用于组织数据，并经常通过typedef简化类型名；而 C++ 对struct进行了扩展，结构体名本身就是类型名，同时struct可以包含成员变量、成员函数以及public/private/protected等访问限定符，因此它和class已经非常接近，最主要区别是struct默认public，而class默认private。

2 实例化

2.1 实例化概念

类是类型，对象是类的一个具体实例，是实际存在并占用内存空间的实体。

类实例化对象，就是根据类这个自定义类型创建一个具体对象的过程。类本身只是对成员变量和成员函数的定义，相当于一种类型描述；实例化之后得到的对象才是真正在程序运行中存在的实体，并会占用内存空间。

2.2 对象大小

成员函数代码通常放在程序的代码区，由所有对象共享。
对象的大小主要由非静态成员变量决定，而普通成员函数不会增加每个对象的大小。

①空类也要占1字节，主要是为了保证每个对象在内存中都有唯一、可区分的地址。如果空类对象大小为0，那么创建多个空类对象时，它们可能占用同一个内存位置，就无法保证不同对象拥有不同地址。因此，C++编译器通常会给空类对象分配至少1字节的空间，这个字节不是用来存成员数据的，而是用来标识这个对象在类中确实存在。

② 对象大小不包含普通成员函数。成员函数的机器指令只需要保存一份，通常放在程序的代码段中，由同一个类的所有对象共享执行，而对象本身只需要保存各自独立的状态数据，也就是非静态成员变量。对象存在的是“数据”，成员函数存放的是“代码”；代码共享，数据独立，所以普通成员函数不计入对象大小。

3 this指针

this是C++普通非静态成员函数中一个隐含的指针，它保存当前调用该成员函数的对象地址。
编译器调用普通成员函数时，会隐式地把当前对象的地址传过去。

①this本身是一个常量指针，不能让它重新指向其他对象，但可以通过它修改当前对象的数据。谁调用成员函数，this就指向谁，成员函数通过this找到当前对象的数据。

②this不是对象的成员变量，不占对象空间，并且静态成员函数中不存在this指针。

③this指针本质上是成员函数的一个隐含参数，所以它并不是固定存放在某“内存区域”中的成员变量。在现代C++的实际调用约定下，this往往优先通过CPU寄存器传递，如果寄存器不够或编译器需要保存它，也可能临时放到当前函数的栈帧中。之所以这样，是因为this只在成员函数调用期间有意义，用来告诉函数“当前操作的是哪个对象”，它不属于对象本身，因此不会存在对象所在的堆区或栈区中，也不会加入sizeof(对象)。

this不是像对象/变量那样“分配在某个内存区域”的实体，而是成员函数被调用时由编译器隐式传入的当前对象指针值（通常走寄存器/栈传参实现，调用期存在），它指向当前对象本身所在的位置。

① 通过对象指针调用成员函数时，指针会作为当前对象的地址传给隐藏的this指针。
②如果对象指针是nullptr，就不存在一个有效的当前对象。此时通过它调用非静态成员函数属于未定义行为；一旦访问this->_a这样的成员，通常就会因为非法访问内存而崩溃。
③通过空指针调用非静态成员函数本身就属于未定义行为，不能认为“只要函数里不访问成员变量就一定安全”。