C++ this指针

最新推荐文章于 2021-03-30 14:49:08 发布

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本文详细解析了C++中的this指针概念及其用法，包括其隐含特性、应用场景及注意事项，通过具体示例帮助读者更好地理解和运用this指针。

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this指针的含义及其用法：

1、this指针是一个隐含于每一个成员函数中的特殊指针。它指向正在被该成员函数操作的那个对象。

2、当对一个对象调用成员函数时，编译程序先将对象的地址赋给this指针，然后调用成员函数，每次成员函数存取数据成员时，由隐含使用this指针。

3、当一个成员函数被调用时，自动向它传递一个隐含的参数，改参数是一个指向这个成员函数所在的对象的指针。

4、在c++中，this指针被隐含地声明为：X *const this,这意味着不能给this 指针赋值；

在X类的const成员函数中，this指针的类型为：const X* const, 这说明this指针所指向的这种对象是不可修改的（即不能对这种对象的数据成员进行赋值操作）;

5、由于this并不是一个常规变量，所以不能取得this的地址。

6、以下场景，经常需要显示引用this指针。

（1）为实现对象的链式引用(如例1);
（2）为避免对同一对象进行赋值操作(如例2);
（3）在实现一些数据结构时，如list.

例：

/* 编辑编译环境：Dev-C++ 4.9.9.2 */
/* file: person.cpp */

#include <stdio.h>
#include <string.h>

class Person {
      public:
          typedef enum {
                 BOY = 0,
                 GIRL = !BOY
          } SexType;
      public:
             Person(char *n, int a, SexType s)
             {
                 name = new char[strlen(n)+1]; //这里的 name 等价于this->name
                 strcpy(name,n);                //这里的 name 等价于this->name
                 age = a;                       //这里的 age 等价于this->age
                 sex = s;                       //这里的 sex 等价于this->sex
             }
             int get_age(void) const
             {
                 //age++; //compile error, 因为 age等价于this->age,而 get_age又是一个const成员函数，
                        //不能对 this指针所指向的这种对象进行修改，这也是const的一个作用。
                        //这样做的好处是，增加了代码的健壮性。
                 return age;
             }
             Person& add_age(int a)
             {
                 age +=a;
                 return *this; // 返回本对象的引用
             }
      private:
            char *name;
            int age;
            SexType sex;
};

void TestPerson(void)
{
     Person ZhangSan("ZhangSan", 20, Person::BOY);
     printf("ZhangSan.age = %d\n", ZhangSan.get_age());
     printf("ZhangSan.add_age = %d\n", ZhangSan.add_age(1).get_age()); //增加1岁的同时，可以对新的年龄直接输出;

return;
}

int main(void)
{
    TestPerson();
    while(1);

}

/* result:
ZhangSan.age = 20
ZhangSan.add_age = 21
*/

//例2:

/* 编辑编译环境：Dev-C++ 4.9.9.2 */
/* file: location.cpp */

#include <stdio.h>

class Location {
     int X,Y;//默认为私有的
public:
     void init(int x,int y) { X =x; Y = y;};
     void assign(Location& pointer);
     int GetX(){ return X; }
     int GetY(){ return Y; }
};

void Location::assign(Location& pointer)
{
    if(&pointer!=this) //同一对象之间的赋值没有意义，所以要保证pointer不等于this
    {
        X=pointer.X;
        Y=pointer.Y;
    }
}

int main()
{
     Location x;
     x.init(5,4);

     Location y;
     y.assign(x);

     printf("x.X = %d, x.Y = %d \n", x.GetX(), x.GetY());
     printf("y.X = %d, y.Y = %d ", y.GetX(), y.GetY());

     while(1);
     return 0;
}
/* result:
   x.X = 5, x.Y = 4
   y.X = 5, y.Y = 4
*/

this指针的用法：

this指针只能在一个类的成员函数中调用，它表示当前对象的地址。下面是一个例子： 
    void Date::setMonth( int mn ) 
    { 
     month = mn; // 这三句是等价的 
     this->month = mn; 
     (*this).month = mn; 
    }

1. this只能在成员函数中使用。
全局函数，静态函数都不能使用this。
实际上，成员函数默认第一个参数为T* const register this。
如： 
class A{public: int func(int p){}};
其中，func的原型在编译器看来应该是： int func(A* const register this, int p); 
2. 由此可见，this在成员函数的开始前构造的，在成员的结束后清除。
这个生命周期同任一个函数的参数是一样的，没有任何区别。
当调用一个类的成员函数时，编译器将类的指针作为函数的this参数传递进去。如：
A a;
a.func(10);
此处，编译器将会编译成： A::func(&a, 10);
嗯，看起来和静态函数没差别，对吗？不过，区别还是有的。编译器通常会对this指针做一些优化的，因此，this指针的传递效率比较高－－如vc通常是通过ecx寄存器来传递this参数。

3. 回答
#1:this指针是什么时候创建的?
this在成员函数的开始执行前构造的，在成员的执行结束后清除。
#2:this指针存放在何处? 堆,栈,全局变量,还是其他?
this指针会因编译器不同，而放置的位置不同。可能是栈，也可能是寄存器，甚至全局变量。
#3:this指针如何传递给类中函数的?绑定?还是在函数参数的首参数就是this指针.那么this指针又是如何找到类实例后函数的?
this是通过函数参数的首参数来传递的。this指针是在调用之前生成的。类实例后的函数，没有这个说法。类在实例化时，只分配类中的变量空间，并没有为函数分配空间。自从类的函数定义完成后，它就在那儿，不会跑的。
#4:this指针如何访问类中变量的/?
如果不是类，而是结构的话，那么，如何通过结构指针来访问结构中的变量呢？如果你明白这一点的话，那就很好理解这个问题了。
在C++中，类和结构是只有一个区别的：类的成员默认是private，而结构是public。
this是类的指针，如果换成结构，那this就是结构的指针了。

#5:我们只有获得一个对象后,才能通过对象使用this指针,如果我们知道一个对象this指针的位置可以直接使用吗?
this指针只有在成员函数中才有定义。因此，你获得一个对象后，也不能通过对象使用this指针。所以，我们也无法知道一个对象的this指针的位置（只有在成员函数里才有this指针的位置）。当然，在成员函数里，你是可以知道this指针的位置的（可以&this获得)，也可以直接使用的。
#6:每个类编译后,是否创建一个类中函数表保存函数指针,以便用来调用函数?
普通的类函数（不论是成员函数，还是静态函数），都不会创建一个函数表来保存函数指针的。只有虚函数才会被放到函数表中。
但是，既使是虚函数，如果编译器能明确知道调用的是哪个函数，编译器就不会通过函数表中的指针来间接调用，而是会直接调用该函数。