6.类的实例化
用类类型创建对象的过程，称为类的实例化
- 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，定义出的类并没有为它分配实际的内存空间；比如：盖房子需要的设计图纸，这个图纸就可以看成是一个类，来描述具体房子的信息。
- 类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子，一个类可以实例化出多个对象，实例化出的对象是占用实际的物理空间，存储类成员变量。
7.类对象模型
1.如何计算类对象大小
class A { public: void PrintA() { cout << _a << endl; } private: char _a; };
问题：类中既可以有成员变量，又可以有成员函数，那么一个类的对象中包含了什么？如何计算一个类的大小？
正常情况下，我们都会认为类对象中应该同时包含了类的成员变量和成员函数，类的大小应该是成员变量和成员函数在内存中所占空间的大小，那么事实如此吗？
对于上面的代码，我们认为该类在32位环境下的大小应该是
4 + 1 = 5
存储成员函数的函数地址，需要四个字节
成员变量a在内存中占一个字节
因此类的大小应该是五个字节
然而运行结果却与我们所想的不同：
这是为什么呢？我们接下来对类对象的存储方式进行一下猜测。
2.类对象的存储方式
- 对象中包含类的各个成员
这种方式的缺陷：每个对象中的成员变量是不同的，但是它们调用同一份函数。如果按照这种方式存储，当一个类创建多个对象时，每个对象中都会保存一份成员函数的代码，相同代码保存多次，会导致空间浪费。那么如何解决呢？ - 类成员函数的代码只保存一份，并在对象中保存存放代码的地址
这种每个对象记录函数地址的方式还是有些浪费空间。这个类的成员函数就在类里面，每个类对象还需要去记录函数的函数地址吗？ - 只保存成员变量，成员函数存放在公共的代码段
那么，对于上述三种存储方式，那计算机到底是按照那种方式来存储的？
我们可以通过分别获取下面的不同类的对象的大小来进行分析：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<iostream> using namespace std; // 类中既有成员变量，又有成员函数 class A1 { public: void f1(){} private: int _a; }; // 类中只有成员函数 class A2 { public: void f2() {} }; // 类中什么都没有——空类 class A3 {}; int main() { cout << sizeof(A1)<<" " << sizeof(A2) <<" "<< sizeof(A3) << endl; return 0; }
运行结果如下：
结论：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
注意空类的大小，其中只有成员函数或者空类，这两种情况比较特殊，编译器给了这种类一个字节来唯一标识这个类的对象。
3.结构体内存对齐规则
C++结构体内存对齐规则与C语言中结构体内存对齐规则相同。
- 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
- 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（在所有变量类型最大者与默认对齐数之间取最小值）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
8.this指针
1.this指针的引出
我们先来看以下代码：
class Data { public: void InIt(int year, int month,int day) { _year = year; _month = month; _day = day; } void Print() { cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl; } private: int _year; int _month; int _day; }; int main() { Data d1, d2; d1.InIt(2022, 02, 22); d2.InIt(2022, 01, 01); d1.Print(); d2.Print(); return 0; }
运行结果：
我们观察上面的代码，会有这样一个问题：Data类中有InIt和Print两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那么当d1调用InIt函数时，该函数时如何知道要设置d1对象而不是设置d2对象呢？
答：这个问题是因为C++中引入了this指针这个概念，即：C++编译器给每个“非静态的成员函数”增加了一个隐藏的this指针参数，让this指针指向当前对象（还是南湖运行时，调用函数的对象），在函数中所有“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都是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。
2.this指针的特性
this指针的类型：类类型*const，即在成员函数中，不能给this指针赋值；- 只能在“成员函数”的内部使用；
this指针本质上是成员函数的形参，当对象调用成员函数是，将对象的地址作为实参传给this形参，所有this指针不是存储在对象内的，而是在函数调用时的函数栈帧上的；this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参，一般情况下由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传参；
了解到这里，我们要思考以下两个问题：
1.this指针存在哪里？
this指针存在函数调用时的函数栈帧里，即栈区。
2.this指针可以为空（nullptr）吗？
看以下两个选择题：
//1.以下程序编译运行的结果是？ A.编译报错 B.运行崩溃 C.正常运行 class A { public: void Print() { cout << "Print()"<< endl; } private: int _a; }; int main() { A* p = nullptr; p->Print(); return 0; }
//2.以下程序编译运行的结果是？ A.编译报错 B.运行崩溃 C.正常运行 class B { public: void Print() { cout << _a << endl; } private: int _a; }; int main() { B* p = nullptr; p->Print(); return 0; }
答案：1.C 2.B。
