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[原创]C++基本语法
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发表于: 2021-1-4 22:23
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C++基本语法
一；类和对象
1.1；如何定义一个类？
在C++语言当中，我们可以使用关键字“struct”和“class”来定义。
//struct关键字定义一个类
struct Person
{
//成员变量
int m_age;
//成员函数
void run() {
cout << m_age << " --- > run()" << endl;
}
};
//class关键字定义一个类
class Person
{
//成员变量
int m_age;
//成员函数
void run() {
cout << m_age << " --- > run()" << endl;
}
};
1.2；关键字“struct" 和“class"定义类有什么区别？
struct关键字定义的成员权限默认为public。
//struct关键字定义一个类
struct Person
{
//成员变量
int m_age;
//成员函数
void run() {
cout << m_age << " --- > run()" << endl;
}
};
//总结：struct定义的类成员可以被对象/指针任意调用。
int main() {
//实例化一个类
Person student;
//使用指针来指向对象
Person* q = &student;
//调用成员变量
q->m_age = 10;
//调用成员函数
q->run();
}
class关键字定义的成员权限默认为private。需要手动添加为public:才能被任意调用
//struct关键字定义一个类
class Person
{
public:
//成员变量
int m_age;
//成员函数
void run() {
cout << m_age << " --- > run()" << endl;
}
};
//总结：struct定义的类成员可以被对象/指针任意调用。
int main() {
//实例化一个类
Person student;
//使用指针来指向对象
Person* q = &student;
//调用成员变量
q->m_age = 10;
//调用成员函数
q->run();
}
1.3；如何实例化对象（创建一个对象）？
我们可以使用类名+变量名来新建一个对象。
int main() {
//实例化一个类
Person student; // Person是类名，student为变量（对象的名称）。
}
1.4； 使用指针来指向一个对象
//实例化一个类 Person student; // Person是类名，student为变量（对象的名称）。 //使用指针来指向对象 Person* p = &student;
1.5；如何调用类当中的成员？
1.5.1；使用对象来调用
使用“.”来调用类当中的成员
int main() {
//实例化一个类
Person student; // Person是类名，student为变量（对象的名称）。
//调用成员变量
student.m_age = 1;
//调用成员函数
student.run();
getchar();
return 0;
}
1.5.2；使用指针来调用对象当中的成员
int main() {
//实例化一个类
Person student; // Person是类名，student为变量（对象的名称）。
//使用指针来指向对象
Person* q = &student;
//调用成员变量
q->m_age = 10;
//调用成员函数
q->run();
}
二；对象的内存
2.1；对象内存大小
注释：这里没有讨论类当中出现指针且指向堆空间的情况。如果出现指针指向堆空间的情况，内存大小需要加上指针的大小和申请堆空间的大小。
对象的大小本质上取决于类当中的成员成员变量的数量与大小。我们用下面代码来说明。（成员函数在代码段中，没有放入栈空间）
#includeusing namespace std; class Person { public: int m_age; void run() { cout << m_age << " --- > run()" << endl; } }; int main() { Person student; Person* q = &student; q->m_age = 10; q->run(); }
如上代码当中我们发现在"Person"类当中定义了一个int类型（4字节）的成员变量。接下来，我们来反编译查看一下，详细如下面代码：
14: Person student; 15: Person* q = &student; 00007FF6C845235B lea rax,[rbp+4] //栈空间为对象划分了4字节的空间 00007FF6C845235F mov qword ptr [rbp+28h],rax
现在，我们在“Person”类当中新增一个成员变量int类型。看看接下来栈空间会划分多大的空间。
class Person
{
public:
int m_age;
int m_age2;
void run() {
cout << m_age << " --- > run()" << endl;
}
};
添加之后，我们发现，栈空间划分了8字节的空间，总结：对象的大小本质上取决于类当中的成员成员变量的数量与大小
15: Person student; 16: Person* q = &student; 00007FF64D70235B lea rax,[rbp+8] 00007FF64D70235F mov qword ptr [rbp+28h],rax
2.2；对象内存的位置
对象内存存放在数据段（全局区）
#includeusing namespace std; class Person { public: int age; }; Person student; //在函数外创建对象，对象内存在数据段
对象内存存放在栈空间
#includeusing namespace std; class Person { public: int age; }; int main() { Person student; //在函数内创建对象，对象内存在栈空间 }
对象内存存放在堆空间
#includeusing namespace std; class Person { public: int age; }; int main() { Person *p = new Person; //申请一个堆空间，Person类类型对象，对象内存放在堆空间 }
三；THIS
3.1；this的作用
this是什么？在类当中我们经常会看到这么一个关键字。下面我们通过一串代码来理解一下。我们来看一下这个代码它有一个类“Person”。里面有一个方法run()。方法当中是一个输出。其中包含了this这个关键字。在main函数当中，我们实例化了两个对象student,student2。在两个对象当中都对m_age进行了赋值，分别是2，3。
#includeusing namespace std; class Person { public: int m_age = 1; void run() { cout << "m_age = " << this->m_age << endl; } }; int main() { Person student; Person student2; student.m_age = 2; student2.m_age = 3; student.run(); student2.run(); }
运行代码结果如下图，我们从结果上来看，对象student输出的值和student2输出的值分别为2和3这正是刚刚student.m_age=2,student2.m_age=3的结果。我们现在在来看看类当中的“this->m_age”有什么想法呢？是不是在对象student当中“this->m_age”就等于“student.m_age”,对象student2当中“this->m_age”就等于"student2.m_age"。
结论：this表示的是当前调用者对象的指针
3.2；this的原理
现在我们已经知道了this是什么。那么接下来，我们用如下代码来看一下this的原理。它为什么能做到这些。
#includeusing namespace std; class Person { public: int m_age = 1; void run() { this->m_age = 5; } }; int main() { Person student; student.run(); }
我们在“student2.run()”位置设置断点，进行反汇编来查看一下。首先，我们看到如下指令。这是C++语言“student2.run()”对应的汇编代码。我们发现，首先它将student2对象的地址放入了rcx当中。接下来call指令执行地址00007FF677B0147E的函数。
16: student.run(); 00007FF677B01B64 lea rcx,[rbp+4] //rbp+4即student对象的地址 00007FF677B01B68 call 00007FF677B0147E
下面，我们执行f11，进入00007FF677B0147E地址的函数看看发生了什么事情。进入之后，我们发现，00007FF677B0147E地址保存的是一个jmp指令，且该指令跳转的目的地址是Person::run。即类当中的run()方法。
00007FF677B0147E jmp Person::run (07FF677B01F50h)
我们继续单步执行，追踪一下代码，这个时候，我们发现跳转到了类当中的run()函数位置了。如下代码，我们发现首先执行mov 指令将rbp+e0h的位置的值放入rax。然后将数值5放入[rax]当中。由c++代码“this->m_age=5”我们很容易猜测rbp+e0h 就是this的指针。那么，我们来看看rbp+e0h位置存放的内容和对象student2有什么关系呢？
11: this->m_age = 5; 00007FF677B01F86 mov rax,qword ptr [rbp+00000000000000E0h] 00007FF677B01F8D mov dword ptr [rax],5
我们来回顾一下，之前在"student.run()"代码中，将student对象的地址放入rcx寄存器当中的，那么我们查看如下代码，我们发现rcx寄存器当中的student对象的地址放入了[rsp+8]的位置。我们通过软件查看发现[rsp+8]的值等于[rbp+e0]。到了这里我们知道了this的指针当中保存着是对象student的地址。
10: void run() {
00007FF677B01F50 mov qword ptr [rsp+8],rcx
总结：在执行student.run()代码是，将student对象的值保存到寄存器，然后由寄存器压入栈当中，在调用this的时候，会将保存如栈的student对象的地址放入this指针当中。即完成了this表示当前调用者的需求
四；指针访问的本质
指针通俗的来说是指一段保存着地址的内容空间。那么我们用它来访问数据的本质是什么呢？我们使用下面代码来理解一下。整个代码很简单，类“Person”当中定义了三个成员变量，在main函数当中实例化一个对象且使用指针来访问成员变量并赋值。
class Person
{
public:
int m_age1;
int m_age2;
int m_age3;
};
int main() {
Person student;
Person* p = &student;
p->m_age1 = 1;
p->m_age2 = 2;
p->m_age3 = 3;
}
我们反汇编来查看一下。
12: Person student; 13: Person* p = &student; 00007FF7EBCC1F8B lea rax,[rbp+8] //student对象地址放入rax寄存器当中 00007FF7EBCC1F8F mov qword ptr [rbp+38h],rax //student对象地址放入[rbp+38h]地址当中。rbp+38为指针P 14: p->m_age1 = 1; 00007FF7EBCC1F93 mov rax,qword ptr [rbp+38h] //将student对象地址放入rax寄存器当中，此时[rax]=student地址 00007FF7EBCC1F97 mov dword ptr [rax],1 //将1赋值给m_age1 15: p->m_age2 = 2; 00007FF7EBCC1F9D mov rax,qword ptr [rbp+38h] 00007FF7EBCC1FA1 mov dword ptr [rax+4],2 //将2赋值给m_age2 16: p->m_age3 = 3; 00007FF7EBCC1FA8 mov rax,qword ptr [rbp+38h] 00007FF7EBCC1FAC mov dword ptr [rax+8],3 //将3赋值给m_age3
总结：首先，我们必须知道第一个成员变量m_age1的地址等同于student对象的地址（即偏移量为0），那么m_age2的地址=m_age1+4(因为m_age1成员变量类型为int,即占用4字节空间，所以m_age2的偏移量等于4)。指针就是通过student对象的地址为初始地址，以成员变量的数据类型为偏移量来搜索所有的成员变量并且赋值的。
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老哥境界高。所见所闻均站在众生的立场，大爱无疆。敢问阁下可是那悲天悯人的圣人？？？ 
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谢谢指点，这块我学习一下。谢谢。 |
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讲解的很详细到位，很多知识点总结的很容易理解
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能帮到你就好。 |
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