C++之面向对象模型探究

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C++中的class从面向对象理论出发，将变量(属性)和函数(方法)集中定义在一起，用于描述现实世界中的类。从计算机的角度，程序依然由数据段和代码段构成。那么C++编译器如何完成面向对象理论到计算机程序的转化的呢？

换句话说，C++编译器是如何管理类、对象、类和对象之间的关系？也就是说，具体对象调用类写的方法，那，c++编译器是如何区分，是那个具体的类，调用这个方法的？

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#include "iostream"
using namespace std;

class C1
{
public:
	int i;
	int j;
	int k;
protected:
private:
};

class C2
{
public:
	int i;
	int j;
	int k;
	
	static int m;
public:
	int getK() const { return k; }
	void setK(int val) { k = val; }

protected:
private:
};

struct S1
{
	int i;
	int j;
	int k;
}; 

struct S2
{
	int i;
	int j;
	int k;
	static int m;
}; 

int main()
{
	printf("c1:%d \n", sizeof(C1));
	printf("c2:%d \n", sizeof(C2));
	printf("s1:%d \n", sizeof(S1));
	printf("s2:%d \n", sizeof(S2));
	
	system("pause");
}

通过上述程序的运行，得到上述的输出都为12
也就是说在数据的处理上，结构体和类的行为是类似的
其实有以下结论：

  1. C++类对象中的成员变量和成员函数是分开存储的
  • 成员变量：
    普通成员变量：存储于对象中，与struct变量有相同的内存布局和字节对齐方式
    静态成员变量：存储于全局数据区中
  • 成员函数：存储于代码段中。
    问题出来了：很多对象公用一块代码？代码是如何区分具体对象的那？
  1. C++编译器对普通成员函数的内部处理
    C++会添加一个指向自身的指针，用以明确是哪个对象调用
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    Test t(1,2); //-->Test(this, 1, 2);-->Test(&t, 1, 2);

结论：

  • C++类对象中的成员变量和成员函数是分开存储的。C语言中的内存四区模型仍然有效！
  • C++中类的普通成员函数都隐式包含一个指向当前对象的this指针。
  • 静态成员函数、成员变量属于类
  • 静态成员函数与普通成员函数的区别
    静态成员函数不包含指向具体对象的指针
    普通成员函数包含一个指向具体对象的指针
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