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C++編程指向成員的指針以及this指針的基本使用指南

更新時(shí)間：2016年01月22日 16:40:33 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了C++編程指向成員的指針以及this指針的基本使用指南,與C語言一樣,存儲(chǔ)的數(shù)值被解釋成為內(nèi)存里的一個(gè)地址,需要的朋友可以參考下

指向成員的指針
指向成員的指針的聲明是指針聲明的特例。使用以下序列來聲明它們：

[storage-class-specifiers] [cv-qualifiers] type-specifiers [ms-modifier]
qualified-name ::* [cv-qualifiers] identifier
[= & qualified-name :: member-name];

聲明說明符：

可選存儲(chǔ)類說明符。
可選 const 和/或 volatile 說明符。
類型說明符：類型的名稱。這是要指向的成員的類型，而不是類。

聲明符：

可選的 Microsoft 專用修飾符。
包含要指向的成員的類的限定名。
:: 運(yùn)算符。
* 運(yùn)算符。
可選 const 和/或 volatile 說明符。
命名指向成員的指針的標(biāo)識(shí)符。

可選的初始值設(shè)定項(xiàng)：

= 運(yùn)算符。
& 運(yùn)算符。
類的限定名。
:: 運(yùn)算符。
適當(dāng)類型的類的非靜態(tài)成員的名稱。

像往常一樣，允許在單個(gè)聲明中使用多個(gè)聲明符（以及任何關(guān)聯(lián)的初始值設(shè)定項(xiàng)）。
指向類的成員的指針與普通指針不同，因?yàn)樗性摮蓡T的類型的類型信息和該成員所屬的類的類型信息。常規(guī)指針只標(biāo)識(shí)內(nèi)存中的一個(gè)對(duì)象或只具有其地址。指向類的某個(gè)成員的指針標(biāo)識(shí)類的所有實(shí)例中的該成員。以下示例聲明類、Window 和一些指向成員數(shù)據(jù)的指針。

// pointers_to_members1.cpp
class Window
{
public:
 Window();        // Default constructor.
 Window( int x1, int y1,     // Constructor specifying
 int x2, int y2 );      // window size.
bool SetCaption( const char *szTitle ); // Set window caption.
 const char *GetCaption();    // Get window caption.
 char *szWinCaption;      // Window caption.
};

// Declare a pointer to the data member szWinCaption.
char * Window::* pwCaption = &Window::szWinCaption;
int main()
{
}

在前面的示例中，pwCaption 是一個(gè)指針，它指向具有 Windowchar* 類型的類的任何成員。類型 pwCaption 不是 char * Window::*。下一個(gè)代碼片段將指針聲明為 SetCaption 和 GetCaption 成員函數(shù)。

const char * (Window::*pfnwGC)() = &Window::GetCaption;
bool (Window::*pfnwSC)( const char * ) = &Window::SetCaption;

指針 pfnwGC 和 pfnwSC 分別指向 GetCaption 類的 SetCaption 和 Window。以下代碼直接使用指向成員 pwCaption 的指針將信息復(fù)制到窗口標(biāo)題：

Window wMainWindow;
Window *pwChildWindow = new Window;
char *szUntitled = "Untitled - ";
int cUntitledLen = strlen( szUntitled );

strcpy_s( wMainWindow.*pwCaption, cUntitledLen, szUntitled );
(wMainWindow.*pwCaption)[cUntitledLen - 1] = '1';  //same as
//wMainWindow.SzWinCaption [cUntitledLen - 1] = '1';
strcpy_s( pwChildWindow->*pwCaption, cUntitledLen, szUntitled ); 
(pwChildWindow->*pwCaption)[cUntitledLen - 1] = '2'; //same as //pwChildWindow->szWinCaption[cUntitledLen - 1] = '2';

.* 和 –>* 運(yùn)算符（指向成員的指針運(yùn)算符）的區(qū)別在于 .* 運(yùn)算符選擇成員給定的對(duì)象或?qū)ο笠?，?–>* 運(yùn)算符通過指針選擇成員。（有關(guān)這些運(yùn)算符的更多信息，請(qǐng)參閱使用指向成員的指針運(yùn)算符的表達(dá)式。）
指向成員的指針運(yùn)算符的結(jié)果是成員的類型 - 本例中為 char *。
以下代碼片段使用指向成員的指針調(diào)用成員函數(shù) GetCaption 和 SetCaption：

// Allocate a buffer.
enum {
 sizeOfBuffer = 100
};
char szCaptionBase[sizeOfBuffer];

// Copy the main window caption into the buffer
// and append " [View 1]".
strcpy_s( szCaptionBase, sizeOfBuffer, (wMainWindow.*pfnwGC)() );
strcat_s( szCaptionBase, sizeOfBuffer, " [View 1]" );
// Set the child window's caption.
(pwChildWindow->*pfnwSC)( szCaptionBase );

針對(duì)指向成員的指針的限制
靜態(tài)成員的地址不是指向成員的指針。它是指向靜態(tài)成員的一個(gè)實(shí)例的常規(guī)指針。由于給定類的所有對(duì)象只存在一個(gè)靜態(tài)成員實(shí)例，因此可以使用普通的 address-of (&) 和取消引用 (*) 運(yùn)算符。
指向成員和虛函數(shù)的指針
通過指向成員函數(shù)的指針調(diào)用虛函數(shù)就如同直接調(diào)用函數(shù)一樣；將在 v 表中查找并調(diào)用正確的函數(shù)。
一直以來，虛函數(shù)工作的關(guān)鍵是通過指向基類的指針來調(diào)用它們。（有關(guān)虛函數(shù)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱虛函數(shù)。）
以下代碼演示如何通過指向成員函數(shù)的指針調(diào)用虛函數(shù)：

// virtual_functions.cpp
// compile with: /EHsc
#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
virtual void Print();
};
void (Base ::* bfnPrint)() = &Base :: Print;
void Base :: Print()
{
cout << "Print function for class Base\n";
}

class Derived : public Base
{
public:
void Print(); // Print is still a virtual function.
};

void Derived :: Print()
{
cout << "Print function for class Derived\n";
}

int main()
{
 Base *bPtr;
 Base bObject;
Derived dObject;
bPtr = &bObject; // Set pointer to address of bObject.
(bPtr->*bfnPrint)();
bPtr = &dObject; // Set pointer to address of dObject.
(bPtr->*bfnPrint)();
}

//Output: Print function for class Base
Print function for class Derived

this 指針
this 指針是只能在 class、struct或 union 類型的非靜態(tài)成員函數(shù)中訪問的指針。它指向?yàn)槠湔{(diào)用成員函數(shù)的對(duì)象。靜態(tài)成員函數(shù)沒有 this 指針。
語法

  this 
this->member-identifier

備注
對(duì)象的 this 指針不是對(duì)象的一部分；它沒有在對(duì)象上的 sizeof 語句的結(jié)果中反映。相反，當(dāng)對(duì)某個(gè)對(duì)象調(diào)用非靜態(tài)成員函數(shù)時(shí)，該對(duì)象的地址將由編譯器作為隱藏的參數(shù)傳遞給函數(shù)。例如，以下函數(shù)調(diào)用：

myDate.setMonth( 3 );

可以按以下方式解釋：

setMonth( &myDate, 3 );

對(duì)象的地址可從成員函數(shù)的內(nèi)部作為 this 指針提供。 this 的大多數(shù)使用都是隱式的。在引用類的成員時(shí)顯式使用 this 是合法的，但沒有必要。例如:

void Date::setMonth( int mn )
{
 month = mn;   // These three statements
 this->month = mn;  // are equivalent
 (*this).month = mn;
}

表達(dá)式 *this 通常用于從成員函數(shù)返回當(dāng)前對(duì)象：

return *this;

this 指針還用于防止自引用：

if (&Object != this) {
// do not execute in cases of self-reference

注意
由于 this 指針無法更改，因此不允許對(duì) this 賦值。C++ 的早期實(shí)現(xiàn)允許對(duì) this 賦值。
this 指針有時(shí)可直接使用 - 例如，當(dāng)操作自引用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而其中需要當(dāng)前對(duì)象的地址時(shí)。

// this_pointer.cpp
// compile with: /EHsc

#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class Buf 
{
public:
 Buf( char* szBuffer, size_t sizeOfBuffer );
 Buf& operator=( const Buf & );
 void Display() { cout << buffer << endl; }

private:
 char* buffer;
 size_t sizeOfBuffer;
};

Buf::Buf( char* szBuffer, size_t sizeOfBuffer )
{
 sizeOfBuffer++; // account for a NULL terminator

 buffer = new char[ sizeOfBuffer ];
 if (buffer)
 {
  strcpy_s( buffer, sizeOfBuffer, szBuffer );
  sizeOfBuffer = sizeOfBuffer;
 }
}

Buf& Buf::operator=( const Buf &otherbuf ) 
{
 if( &otherbuf != this ) 
 {
  if (buffer)
   delete [] buffer;

  sizeOfBuffer = strlen( otherbuf.buffer ) + 1; 
  buffer = new char[sizeOfBuffer];
  strcpy_s( buffer, sizeOfBuffer, otherbuf.buffer );
 }
 return *this;
}

int main()
{
 Buf myBuf( "my buffer", 10 );
 Buf yourBuf( "your buffer", 12 );

 // Display 'my buffer'
 myBuf.Display();

 // assignment opperator
 myBuf = yourBuf;

 // Display 'your buffer'
 myBuf.Display();
}

輸出：

my buffer
your buffer

this 指針的類型
通過 const 和關(guān)鍵字，可以在函數(shù)聲明中修改 volatilethis 指針的類型。若要將函數(shù)聲明為具有一個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵字的特性，請(qǐng)將關(guān)鍵字添加到函數(shù)參數(shù)列表的后面。
請(qǐng)看以下示例：

// type_of_this_pointer1.cpp
class Point
{
 unsigned X() const;
};
int main()
{
}

上面的代碼聲明一個(gè)成員函數(shù) X，其中，this 指針被視為指向 const 對(duì)象的 const 指針?？梢允褂?cv-mod-list 選項(xiàng)的組合，但它們始終通過 this 修改指向的對(duì)象，而不是 this 指針本身。因此，以下聲明將聲明函數(shù) X；this 指針是指向 const 對(duì)象的 const 指針：

// type_of_this_pointer2.cpp
class Point
{
 unsigned X() const;
};
int main()
{
}

成員函數(shù)中 this 指針的類型由以下語法描述，其中，cv-qualifier-list 是從成員函數(shù)聲明符中確定的，可以是 const 和/或 volatile，而 class-type 是類的名稱：

[cv-qualifier-list] class-type * const this

換言之，this 始終是 const 指針；無法重新指派它。成員函數(shù)聲明中使用的 const 或 volatile 限定符適用于由該函數(shù)范圍中的 this 指向的類實(shí)例。
下表介紹了有關(guān)這些修飾符的工作方式的更多信息。
this 修飾符的語義

修飾符	含義
const	不能更改數(shù)據(jù)成員；無法調(diào)用不是 const 的成員函數(shù)。
volatile	每次訪問成員數(shù)據(jù)時(shí)，都會(huì)從內(nèi)存中加載該數(shù)據(jù)；禁用某些優(yōu)化。

將 const 對(duì)象傳遞給不是 const 的成員函數(shù)是錯(cuò)誤的。同樣，將 volatile 對(duì)象傳遞給不是 volatile 的成員函數(shù)也是錯(cuò)誤的。
聲明為 const 的成員函數(shù)不能更改數(shù)據(jù)成員 - 在此類函數(shù)中，this 指針是指向 const 對(duì)象的指針。
注意
構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)不能聲明為 const 或 volatile。但是，可以在 const 或 volatile 對(duì)象上調(diào)用它們。

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