一、面向對象和面向過程

1、什么是面向過程（Process-Oriented Programming, POP）

📌 定義

• 面向過程強調的是?過程（過程=函數），即：按照步驟（流程）組織代碼。

• 程序結構 = 數據結構 + 操作這些數據的函數。

• 程序的主要設計思想是：先干什么，再干什么，順序執行，遇事用函數搞定。

📌 特點

• 數據與函數分離

• 強調模塊化、函數復用

• 程序結構清晰，適合小項目或底層開發

• 缺乏對復雜數據結構的抽象能力

• C 語言是典型的面向過程語言：關注過程，分析求解問題的步驟，通過函數調用逐步解決問題。

• struct Student {char name[20];int age;
  };void printStudent(struct Student s) {printf("%s %d\n", s.name, s.age);
  }int main() {struct Student s = {"Tom", 20};printStudent(s); // 操作結構體由外部函數處理
  }

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2、什么是面向對象（Object-Oriented Programming, OOP）？

📌 定義

• 面向對象強調的是“對象（object）”：

  把數據和操作這些數據的方法封裝成一個整體（類），對象是類的實例。

📌 核心特性（C++ 支持）

特性	含義
封裝	數據和函數封裝在類中，提高安全性與模塊化
繼承	子類自動繼承父類成員，提高復用性
多態	同一個接口有不同表現形式（如虛函數）

?C++ 是支持面向對象的語言：關注的是對象，將一件事情拆分成不同的對象，靠對象之間的交互完成

class Student {
public:string name;int age;void print() {cout << name << " " << age << endl;}
};int main() {Student s;s.name = "Tom";s.age = 20;s.print();  // 數據和方法封裝在類內部
}

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3、兩種范式對比總結

比點	面向過程（C）	面向對象（C++）
編程核心	函數、流程	對象、類
數據與函數	分離	封裝在一起
適用場景	小型、過程性、底層開發	中大型、復雜、維護性強項目
可擴展性	差	強
典型語言	C	C++、Java、Python（OOP）

面向過程強調“做什么”，面向對象強調“誰來做”；

C 是“寫過程”的語言，C++ 是“建模型”的語言。

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二、c++類的引入

????????c語言中，結構體只能定義變量，在c++中，結構體內不僅可以定義變量，也可以定義函數。

1、類的基本語法和使用

直接定義：

//類里面可以定義：1成員變量，2成員方法(函數)class Person {
public: //訪問限定符--公有void showInfo(){cout<< _name<<"-"<<_sex<<"-"<<_age<<"-"<<endl;}public:           // 訪問權限char* _name;  // 成員變量char* _sex;int _age;
};

分開定義，在頭文件中聲明，cpp中定義

頭文件中的聲明：

class Person {
public://訪問限定符--公有//顯示基本信息void showInfo();public:           // 訪問權限char* _name;  // 成員變量int _age;char* _sex;};

cpp文件的定義

#include "class.h"void Person::showInfo(){cout<< _name<<"-"<<_sex<<"-"<<_age<<"-"<<endl;
}

c++類的訪問限定符

關鍵字	說明
public	類外可訪問
private	類外不可訪問，僅類內和友元函數可訪問
protected	類外不可訪問，派生類可訪問

默認訪問權限：class?默認是?private，struct?默認是?public。struct也可以定義類。

利用類實現數據結構中的棧等

//利用類實現數據結構中的棧。
class Stack{public:void STInit(){//..../}void STpush(int x){//..../}void STpop(){//..../}void PrintST(){//..../}void Destroy(){//..../}private:int Top;int* _arr;int _capacity;
};int main(){Stack ST;ST.STInit(10);ST.STpush(1);ST.STpush(10);
}

c語言結構體和c++結構體定義的區別：

? ? ? ? c++中，兼容c的struct的定義結構體的方法，但同時struct也可以用來定義類。

????????struct所定義的類 默認是?public, class 定義的類默認是private 。

????????

//c語言用于定義結構體
struct ListNodeC{struct ListNodeC* prev;struct ListNodeC* next;
};
//c++定義結構體
struct ListNodeCPP{//同時也可以定義類ListNodeCPP* prev;ListNodeCPP* next;//這里仍然可以定義函數->成員函數ListNodeCPP* Creat();
}

c++ 兼容 c語言的用法。

類的內存占用

class Stack{//1、成員函數
public:void Push(int x); //函數的聲明void Pop(); //函數可以在類中定義，也可以在類外定義。  bool IsEmpty();//2、成員變量
public:int* _arr;int _size;size_t _capactity;};int main(){//類實例化出對象，相當于定義出類的成員變量Stack s1;Stack s2;Stack s3;// s1.Push(1);cout << sizeof(s1) << endl;//計算內存占用大小return 0;
}

輸出如下：

24 --> macos arm64架構下，int* 占用8個字節

根據內存對齊：

• int*?要求 8 字節對齊

• int?要求 4 字節對齊

• 所以整體對齊到 8 的倍數

共24字節。那也就是成員函數不占字節。

原因：一個類可以實例化n個對象，每個成員變量都可以存儲不同的值，但是調用的函數確是同一個。所以成員函數不占類對象的內存，成員函數是?代碼段（.text 段），與對象無關。

????????所以：sizeof(類對象)?只與?成員變量?有關，與成員函數無關

當我們的類中，成員變量為空，成員函數為空的情況下，內存大小是多少呢？

class A2{public:void f1();
};class A3{};int main(){cout << sizeof(A2) << endl;cout << sizeof(A3) << endl;return 0;
}

輸出結果：

1

1

1?? C++標準規定：

每個對象必須有唯一地址

• 如果類的大小是?0，那多個對象就可能共享同一塊地址（比如全都指向空地址?0x1234）

• 為了保證對象在內存中“可區分”，編譯器會強制空類占用至少 1 字節

2?? 類中只有函數時，仍然認為“沒有數據成員”

• 成員函數是**代碼段（text segment）**的一部分，不存儲在對象中

• 所以?A2?仍然是空類（empty class），編譯器仍然會分配?1 字節

類的實例化 --> 就是用自己定義的類型定義出對象

1、內置類型，基本類型 int/char/double

2、自定義類型，class/struct。

面向對象的三大特性：封裝，繼承，多態。