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C++this指针详解

C++this指针详解

作者: ZayAlan | 来源:发表于2017-04-25 11:18 被阅读0次

    转载自http://blog.csdn.net/qq_35524916/article/details/69367213

    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。

    5. 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。

    1. 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。
    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。

    1. 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。

    1. 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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