【C++】面向对象模型 ① ( 面向对象设计 | 面向对象底层实现机制 | 程序内存结构 )

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-10-16 13:31 10阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、面向对象模型
 *   *  1、面向对象设计
     *  2、面向对象底层实现机制
     *  3、程序内存结构
     *  4、代码示例 - 对象内存结构测试

## 一、面向对象模型 ##

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### 1、面向对象设计 ###

**C++ 语言中 对 面向对象程序设计 的支持有 :**

*  **封装 :** 封装 静态 / 非静态 成员变量 / 成员函数
 *  **继承 :** 单继承 , 多继承 , 虚继承 ;
 *  **多态 :** 函数重载 ;
 *  **对象的创建与回收 :** 构造函数 , 析构函数 ;

### 2、面向对象底层实现机制 ###

C 语言中 , 数据 ( 变量 ) 和 行为 ( 函数 ) , 是 分开声明 的 , 数据 和 行为 之间 没有 关联性 , C 语言中不支持 数据 和 行为 的 封装 ;

C++ 语言中 , 可以定义 " 抽象数据类型 " , 在 类 中可以定义 数据 ( 变量 ) 和 行为 ( 函数 ) , 将它们封装在一起 , 实现 数据 和 行为 的 绑定 , 二者是有 关联性 的 ;

**C++ 对象模型 中的成员变量可以是**

*  **公有的 :** 可以直接被对象访问 ;
 *  **私有的 :** 只能被对象自身的成员函数访问 ;
 *  **受保护的 :** 只能被对象自身的成员函数和派生类访问 ;

**C++ 中的 成员变量 有两种类型 :**

*  **静态成员变量 :** 使用 static 修饰的成员变量 ;
 *  **非静态成员变量 :** 就是 普通的成员变量 ;

**C++ 中的 成员函数 有 3 种类型 :**

*  **静态成员函数 :** 使用 static 修饰的 成员函数 ;
 *  **非静态成员函数 :** 普通的 成员函数 ;
 *  **虚函数 :** 使用 virtual 修饰的 成员函数 ;

### 3、程序内存结构 ###

**计算机实际程序结构 :** 从 计算机 程序执行角度分析 , 一个程序由 数据段 和 代码段 组成 ;

**面向对象封装结构 :** C++ 中的 面向对象 设计中 , 将 变量 和 函数 封装到一起 ;

**C++ 编译器 需要处理 将 " 面向对象封装结构 " 转为 " 计算机实际程序结构 " 的 工作 ;**

C++ 的 对象模型 描述了 C++ 如何组织和管理程序中的对象 , 包括了

*  对象的内存布局
 *  成员变量的访问
 *  成员函数的调用
 *  虚函数机制等

多方面问题 ;

每个 C++ 类 实例对象 都有其自身的内存空间 , 包括 成员变量 和 成员函数 ;

成员变量是对象中的数据 , 成员函数是对象中的行为 ;

### 4、代码示例 - 对象内存结构测试 ###

执行下面的代码示例 ,

所有的类的大小都是 12 字节 , 只有 3 个 int 类型成员变量 是类的大小 ,

可以看到 类 占用的内存大小 , 只与普通对象有关 , 静态成员变量 和 成员方法 , 都不在对象中定义 ;

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    class A
    {
        
    public:
        int a;
        int b;
        int c;
    };
    
    class B
    {
        
    public:
        int a;
        int b;
        int c;
        static int s;
    };
    
    class C
    {
        
    public:
        int a;
        int b;
        int c;
        static int s;
    
    public:
        int fun() {
         return 4; };
        void fun2() {
        };
    };
    
    struct D
    {
        
        int a;
        int b;
        int c;
    };
    
    struct E
    {
        
        int a;
        int b;
        int c;
        static int s;
    };
    
    int main() {
        
    
        cout << " sizeof(A) = " << sizeof(A) << endl;
        cout << " sizeof(B) = " << sizeof(B) << endl;
        cout << " sizeof(C) = " << sizeof(C) << endl;
        cout << " sizeof(D) = " << sizeof(D) << endl;
        cout << " sizeof(E) = " << sizeof(E) << endl;
    	
    
        // 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
        system("pause");
    
        return 0;
    }

**执行结果 :**

sizeof(A) = 12
     sizeof(B) = 12
     sizeof(C) = 12
     sizeof(D) = 12
     sizeof(E) = 12
    请按任意键继续. . .

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