2025年java类和对象基础实验原理

java类和对象基础实验原理1 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 如图 此时在类内声明了函数 firstUniqCha 在类外进行了函数体的具体定义 但是却产生了报错 这是因此没有指明类域

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1、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。 

如图,此时在类内声明了函数firstUniqChar(),在类外进行了函数体的具体定义。

但是却产生了报错???

这是因此没有指明类域。

正确的做法,添加类名、作用域操作符

java类和对象基础实验原理

2、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:我们建造房子,得先有一个图纸,对照着图纸进行建造。

那么图纸就是模板,根据这个模板,我们可以建造出多个房子。每个房子都是独立的。

在这里,图纸--->类,房子---->具体的类对象。

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

 
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这里我们进行了四次实例化,,,,是四个不同的实例,不过我们一般将其称为
这四个对象就相当于根据图纸造出来的屋子,它们的结构完全一致,只是可能经过使用后数据会不同。可以理解为不同装修方式会对房屋的内部造成不同的影响,但是房屋的结构依然是一致的。 

3、类对象模型

问题:类中既可以有成员变量,又可以有成员函数
那么,如何计算一个类的大小?

我们把上文中的程序稍作修改,并对其进行大小计算:

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最后,可见类的大小是8字节。

正好对应着类中的两个变量_age,_nums在类中的大小。

也就是说:类中的函数没有占用类的空间。


注意:

  • 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。
      • 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
      • 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。
      • 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
      第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
    内存对齐规则
  • 空类也是有大小的,为1字节。

类中的函数没有占用类的空间。

那么对于函数来说,它的位置究竟放在哪里呢?

类的成员变量放在对象本身的空间中,而函数会被放在一个公共代码段,因为函数是一致的。

 4、this指针

创建了两个Solution类的对象s1和s2,s1调用add();s2调用add(),都传递了两个参数。

调用add函数时,对于add函数来说,它是如何知道要完成5+8还是4+2?

 
 


this指针就解决了这个问题。

C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数,让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象),在函数体中所有“成员变量”的操作,都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的,即用户不需要来传递,编译器自动完成。

也就是说,我们在调用类的函数时,函数会偷偷传递一个参数this指针,它指向了调用对象的地址,这样就可以知道是谁调用了这个函数。

特性:

  1. this指针的类型:类类型* const,即成员函数中,不能给this指针赋值。可以保护好指针内容。
  2. 只能在“成员函数”的内部使用。
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  3. this指针本质上是“成员函数”的形参,当对象调用成员函数时,将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针。
  4. this指针 是“成员函数”第一个隐含的指针形参,一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递,不需要用户传递

💗感谢阅读!💗

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