C++深入淺出講解隱藏this指針的用法
本篇文章我們將一起討論在有趣的知識點--隱藏的this指針。本篇我們要使用到之前我們所學習到的C++類與對象,如果有各位小伙伴還不曾了解類與對象的簡單思想,可以訪問上篇:C++深入講解類與對象之OOP面向對象編程與封裝
在之后的學習中,我們將認識一個新的類:日期類Date。正如我們所想的那樣,傳入一個日期,我們可以輸出我們所輸入的日期。
1.this指針的引出
那我們首先來看一下,這段代碼會輸出什么結果呢?
class Date
{
public:
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};
int main()
{
Date d1, d2;
d1.SetDate(2022, 5, 11);
d2.SetDate(2022, 5, 12);
d1.Display();
d2.Display();
return 0;
}輸出結果:

我們首先可以通過匯編來看看,d1,d2調用的函數是否相同。

我們可以發(fā)現,最終打印的時候調用的Display()是同一個函數,那么既然d1,d2調用的都是同一個函數,編譯器如何知道d1是2022-5-11,d2是2022-5-12呢?Display()都訪問的_year,_month,_day。而且去公共代碼區(qū)訪問的Display(),這是為什么呢?
這是因為C++在這段代碼中做出手腳,C++在這里增加了一個this指針,這里是因為Display會增加一個this形參。C++編譯器給每個“非靜態(tài)的成員函數“增加了一個隱藏的指針參數,讓該指針指向當前對象(函數運行時調用該函數的對象),在函數體中所有成員變量的操作,都是通過該指針去訪問。只不過所有的操作對用戶是透明的,即用戶不需要來傳遞,編譯器自動完成。
在調用的時候也傳的是各自的地址。這樣就十分清晰明了了。這就是隱含的this指針




注意:我們不能顯示的寫出來,因為他是隱含的,我們不能搶了編譯器的活。但是我們可以直接在類里面用。
2.this指針的特性
在真正的編譯器中this指針的用const修飾的,this指針本身是不能被修改的,但是內容是可以修改的。并且我們是可以使用的

我們可以在類中打印一下this指針,并且我們在也同時打印一下d1和d2的地址,我們來看一下:
class Date
{
public:
void Display()
{
//使用this指針
cout << this << endl;
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
void SetDate(int year, int month, int day)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
private:
int _year; // 年
int _month; // 月
int _day; // 日
};
int main()
{
Date d1, d2;
cout <<"d1:"<< & d1 << endl;
cout <<"d2:"<< & d2 << endl;
d1.SetDate(2022, 5, 11);
d2.SetDate(2022, 5, 12);
d1.Display();
d2.Display();
return 0;
}運行結果:

并且我們還能這樣寫,但是我們不能顯示的寫出Date* this。

我們接下來再看看this指針是不能修改的,大家看下面這個能過嗎?答案肯定是不能的,因為this是被const修飾的,不能修改this指針的。

我們會發(fā)現 編譯器也會報錯:error C2106: “=”: 左操作數必須為左值

this指針的特性總結:
1. this指針的類型:類類型* const。
2. 只能在“成員函數”的內部使用。
3. this指針本質上其實是一個成員函數的形參,是對象調用成員函數時,將對象地址作為實參傳遞給this形參。所以對象中不存儲this指針。
4. this指針是成員函數第一個隱含的指針形參,一般情況由編譯器通過ecx寄存器自動傳遞,不需要用戶傳遞。
3.練習一下
(1)下面的程序的運行結果是? A.編譯報錯 B.運行崩潰 C.正常運行
class A
{
public:
void Show()
{
cout << "show()" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p = nullptr;
p->Show();
return 0;
}結果:C
原因:Show()函數是存在公共代碼區(qū)中,編譯的時候在公共代碼區(qū)中找到這個函數,和普通的函數調用是一樣的,只需要call函數地址就行。我們發(fā)現這里p是空指針,傳過去的this指針只是接收了p的空指針,就類似于this指針被初始化為空指針。這是允許的。


(2)下面的程序的運行結果是? A.編譯報錯 B.運行崩潰 C.正常運行
class B
{
public:
void PrintA()
{
cout << _a << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
B* p2 = nullptr;
p2->PrintA();
return 0;
}結果:B
原因:此程序崩潰是在PrintA()中,會隱含一個this->_a,而this指針是一個空指針,訪問this指針_a的位置,就要對空指針進行解引用,此時就會崩潰。我們也可通過調試觀察到。


(3)this指針是存在哪里的?
a.棧 b.堆 c.靜態(tài)區(qū) d.常量區(qū)
答案:a
解釋:this指針是個形參,形參是在函數的棧楨里,在函數的棧楨里面的變量是屬于棧中的。
有時編譯器會使用寄存器對其進行優(yōu)化,this指針會存在寄存器中。


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