C++this指针详解
我们知道在如下例子中。
class Test
{
public:Fun(int a){//doSomething}
private:int a;
};
Fun(int a)是Test的非静态成员函数,所以编译器在编译期间改写该函数时,会自动将一个名为this的指针当作为第一个参数传入。
类似于:Fun(Test* const this,int a);
那么问题来了,我们理解这个this指针呢?它有哪些用法和限制呢?
本文试图通过如下几个模块循环渐进的解析this指针,争取达到深入浅出的效果。
1,this指针是什么?
2,this指针的六大属性。
3,this指针的一些用法。
4,this指针的注意事项。
1,this指针是什么?
关于this指针超级经典的一段话:
当你进入一个房子后,
你可以看见桌子、椅子、地板等,
但是房子你是看不到全貌了。
对于一个类的实例来说,
你可以看到它的成员函数、成员变量,
但是实例本身呢?
this是一个指针,它时时刻刻指向你这个实例本身。
2,this指针的六大属性。
我一直都认为若想对某一变量有个准确的认知,就必须了解其六大属性。(我的以前博客中有所介绍点击打开链接)
这些属性是我们对于this指针应该以何种方式正确使用的基础。
(1)名称属性:标识符this表示。
(2)类型属性:类类型* const(类似于类引用的类型)
(3)值属性:表示当前调用该函数对象的首地址。
(4)作用域:this指针是编译器默认传给类中非静态函数的隐含形参,所以其作用域在非静态成员函数的函数体内。
(5)链接属性:在该类作用域中,不同类的非静态成员函数中,this这个指针变量的链接属性是内部的,但其所指对象是外部的,即this变量是不同的实体,但指向对象是同一个。
(6)存储类型:this指针是由编译器生成,当类的非静态成员函数的参数个数一定时,this指针存储在ecx寄存器中;若该函数参数个数未定(可变参数函数),则存放在栈中。
3,this指针的一些用法。
(1)作为当前类的指针,用来区别形参和成员变量名称相同的情况。
比如本文开头的例子,在Test::Test(int a)函数的作用域中,形参a与类的成员变量a同名,则形参a会将成员变量a隐藏。
我们无法直接访问成员变量a,除了在a前面加上类的名字如Test::a来表示类Test的成员变量a外,
还可以显示使用this指针来强制访问对象成员this->a
(2)this作为返回值,返回当前对象的引用。
在赋值运算符重载函数中,为了不减少赋值运算符的功能,我们需要返回一个引用,来支持重复赋值(例如a = b =c;)
同样,在类的赋值运算符重载函数中,我们可以一般使用(*this)作为当前对象返回。
4,this指针的注意事项。
(1)this指针不能为空。
因为this指向一个已存在的类的实例对象,可以通过"->"的方式,访问类中成员,左移this为空是非法的。
例如,在本文开头例子中,将成员变量a的访问权限改写为public,然后执行下面代码,虽然编译会通过,但程序运行会崩溃。
Test* pT = NULL;pT->a = 10;
(2)为什么使用的是指针,而不是引用。
this指针的类型和类引用的类型都是Test* const但是,由于历史原因,C++最初是没有引用,而有指针的,在设计类时,就采用了指针的方式,就导致了现在的局面。虽然引用理论上也可以实现this的功能。
(3)this指针并不是对象的一部分,不影响sizeof的结果。
(4)this指针是由编译器自动生成,作为函数的第一个参数,用户不能显示传递。
(5)this指针不能在构造函数的初始化列表中给对象的成员变量赋值,
初始化列表本义是在创建类的实例对象时,给其中成员变量赋初值。即此时对象还未创建完毕。而this指针是类在创建之后,由编译器自动生成的指针,指向对象的首地址。简单来说,先有对象,后有this指针。所以this指针不能在初始化列表中给成员指针赋初值。
(6)关于this的存储及传参顺序
当类的非静态成员函数的参数个数是一定时,this指针存储在ecx寄存器上,通过ecx传递给调用者,此时函数调用约定是_thiscall。若参数个数不确定(可变参数)时,则借助栈,在所有的参数被压栈后,再压入栈中,此时函数调用约定是_cdecl。
示例:将Test类简化,只声明,不定义。(可以方便的观察函数的调用约定和函数名的改写)
class Test
{
public:void Fun(int a);
};
其中,Fun(int a)的个数确定,只有一个。则链接时会报错:
error LNK2019: 无法解析的外部符号 "public: void __thiscall Test::Fun(int)" (?Fun@Test@@QAEXH@Z),该符号在函数 _main 中被引用
将void Fun(int a);改为 void Fun(...);则链接时报错为:
error LNK2019: 无法解析的外部符号 "public: void __cdecl Test::Fun(...)" (?Fun@Test@@QAAXZZ),该符号在函数 _main 中被引用
可以证明,当函数参数不同时,函数的调用约定不同,this的存储类型不同,造成了其传参顺序的不同。
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