对象、多态和空类的大小

什么是对象

　　类就是拥有相等功能和相同的属性的对象的集合 -- 抽象的

　　对象就是类的实例 -- 具体

　　举个例子：

　　

class A
{
    /*
    这里定义一些成员数据和一些操作，但是并没有指定使用这些数据和操作的“人”（实例或对象），所以说类是抽象的
    */
}

//这里指明了类A的使用对象是obj,是具体的
A obj;

 

面向对象的三大特征： 

封装：找到变化并且把它封装起来，你就可以在不影响其它部分的情况下修改或扩展被封装的变化部分，这是所有设计模式的基础，就是封装变化，

因此封装的作用，就解决了程序的可扩展性。 

 

继承：子类继承父类，可以继承父类的方法及属性，实现了多态以及代码的重用，因此也解决了系统的重用性和扩展性，但是继承破坏了封装，

因为他是对子类开放的，修改父类会导致所有子类的改变，因此继承一定程度上又破坏了系统的可扩展性，所以继承需要慎用，

只有明确的IS-A关系才能使用，同时继承在在程序开发过程中重构得到的，而不是程序设计之初就使用继承，很多面向对象开发者滥用继承，

结果造成后期的代码解决不了需求的变化了。因此优先使用组合，而不是继承，是面向对象开发中一个重要的经验。 

 

多态：接口的多种不同的实现方式即为多态。接口是对行为的抽象，刚才在封装提到，找到变化部分并封装起来，但是封装起来后，怎么适应接下来的变化？

这正是接口的作用，接口的主要目的是为不相关的类提供通用的处理服务,我们可以想象一下。比如鸟会飞，但是超人也会飞，通过飞这个接口，

我们可以让鸟和超人，都实现这个接口，这就实现了系统的可维护性，可扩展性。 

 

 C++多态的实现

1、多态分为静态多态（函数重载和泛型编程）和动态多态（虚函数）；

2、静态多态和动态多态的实际区别就是函数地址是早绑定还是晚绑定。如果函数调用时在编译期间就可以确定函数的调用地址并产生代码，就是静态的，也就是说地址是早绑定的（函数重载和泛型编程）。

而如果函数调用地址不能在编译期间确定，需要在运行时才能确定，这就属于晚绑定（通过虚函数实现）；

3、C++的多态性用一句话概括就是：在基类的函数前加上virtual关键字，在派生类中重写该函数，运行时基类指针或引用将会根据对象的实际类型来调用相应的函数。

如果对象类型是派生类，就调用派生类的函数；如果对象类型是基类，就调用基类的函数

 

 

 

 

类的大小

 

1、C++标准规定类的大小不为0，空类的大小为1，当类不包含虚函数和非静态数据成员时，其对象大小也为1。

当类里面含有空的构造函数和虚析构函数的时候，类的到小也为1-->虚析构函数的内存大小也为1

#include<iostream>
using namespace std;
class ClassA
{};
class ClassB
{
    ClassB()
    {

    }
};
class ClassC
{
    ~ClassC()
    {

    }
};
class ClassD
{
    ClassD()
    {

    }
    ~ClassD()
    {

    }
};
int main()
{
    //类大小
    cout << sizeof(ClassA) << endl;//1
    cout << sizeof(ClassB) << endl;//1
    cout << sizeof(ClassC) << endl;//1
    cout << sizeof(ClassD) << endl;//1
    system("pause");
}

 

2、如果在类中声明了虚函数（不管是1个还是多个），那么在实例化对象时，编译器会自动在对象里安插一个指针指向虚函数表VTable，在32位机器上，一个对象会增加4个字节来存储此指针，它是实现面向对象中多态的关键。而虚函数本身和其他成员函数一样，是不占用对象的空间的。 

#include<iostream>
using namespace std;
class ClassA
{
    virtual void GetNum();
};
class ClassB
{
    virtual void GetNum1();
    virtual void GetNum2();
};
int main()
{
    //类大小
    cout << sizeof(ClassA) << endl;//  4或8，也就是一个指针的大小
    cout << sizeof(ClassB) << endl;//  4或8，不管有几个虚函数，都和一个虚函数大小一样
    system("pause");
}

 

3、如果类里面包含静态成员数据，那么静态成员数据不占类内内存

#include<iostream>
using namespace std;
class ClassA
{
private:
    int a;
};
class ClassB
{
private:
    int a;
    static int b;
};
int main()
{
    static int b=0;
    //类大小
    cout << sizeof(ClassA) << endl;//  4
    cout << sizeof(ClassB) << endl;//  4
    system("pause");
}

 

 

 

 

 

我们来看下面一个例子：