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C++ 对象模型和 this 指针实例分析

作者:CtrlX
  • 2022 年 8 月 06 日
  • 本文字数:1914 字

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C++对象模型和this指针实例分析

C++对象模型和 this 指针

成员变量和成员函数分开存储

在 C++中,类内的成员变量和成员函数分开存储


只有非静态成员变量才属于类的对象上


class Person {public:  Person() {    mA = 0;  }  //非静态成员变量占对象空间  int mA;  //静态成员变量不占对象空间  static int mB;   //函数也不占对象空间,所有函数共享一个函数实例 ——关键,原因见下讲。  void func() {    cout << "mA:" << this->mA << endl;  }  //静态成员函数也不占对象空间  static void sfunc() {  }};
int main() {
cout << sizeof(Person) << endl;
system("pause");
return 0;}
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PS:注意:一个空的类只占一个字节(为了区分空对象所占内存的位置),但是类里有了非静态成员变量后就占变量所对应的字节。

this 指针概念

通过 4.3.1 我们知道在 C++中成员变量和成员函数是分开存储的


每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例,也就是说多个同类型的对象会共用一块代码


那么问题是:这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?


c++通过提供特殊的对象指针,this 指针,解决上述问题。this 指针指向 被调用的成员函数 所属的对象


this 指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针


this 指针不需要定义,直接使用即可


this 指针的用途:


  • 1.解决名称冲突:当形参和成员变量同名时,可用 this 指针来区分

  • 2.在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用 return *this

  • 1.e.g.注意以下代码:传入的形参并不会给成员属性 age 赋值!(注意灰色阴影)


  • 解决方法:

  • 1.加上 this 指针,见下图。2.规范书写,比如改成 m_Age



class Person{public:
Person(int age) { //1、当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分 this->age = age; }
Person& PersonAddPerson(Person p) { this->age += p.age; return *this;//返回对象本身! }
int age;};
void test01(){ Person p1(10); cout << "p1.age = " << p1.age << endl;
Person p2(10); p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);//链式编程思想 cout << "p2.age = " << p2.age << endl;}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
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空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到 this 指针


如果用到 this 指针,需要加以判断保证代码的健壮性


示例:


//空指针访问成员函数class Person {public:
void ShowClassName() { cout << "我是Person类!" << endl; }
void ShowPerson() { if (this == NULL) { return; } cout << mAge << endl; }
public: int mAge;};
void test01(){ Person * p = NULL; p->ShowClassName(); //空指针,可以调用成员函数 p->ShowPerson(); //但是如果成员函数中用到了this指针,就不可以了}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
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const 修饰成员函数

常函数:


  • 成员函数后加 const 后我们称为这个函数为常函数

  • 常函数内不可以修改成员属性

  • 成员属性声明时加关键字 mutable 后,在常函数中依然可以修改


常对象:


  • 声明对象前加 const 称该对象为常对象

  • 常对象只能调用常函数


示例:


//常函数class Person {public:  Person() {    m_A = 0;    m_B = 0;  }
//this指针的本质是一个指针常量,指针的指向不可修改 //如果想让指针指向的值也不可以修改,需要声明常函数 void ShowPerson() const { //常函数本质:const Type* const pointer;常函数的const本身修饰的是this指针,导致指针指向的值和地址都不可改。 //this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this; //this->mA = 100; //mA = 100在本函数中的本质是this->mA = 100其中this指针是指针常量,this指针指向的对象的数据是可以修改的,但是加上const声明为常函数后其值也不可以修改了。
//const修饰成员函数,表示指针指向的内存空间的数据不能修改,除了mutable修饰的变量 this->m_B = 100; }
void MyFunc() const { //mA = 10000; }
public: int m_A; mutable int m_B; //可修改 可变的};

//const修饰对象 常对象void test01() {
const Person person; //常量对象 cout << person.m_A << endl; //person.mA = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问 person.m_B = 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量
//常对象访问成员函数 person.MyFunc(); //常对象不能调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性。
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;}
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PS:加上 const 指向和值都不可以修改了。



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