this指针的介绍和用法

this指针的介绍和用法参考书籍,孙鑫视频教学,百度等。—下文举的例子是错误的,楼主若有空会对此进行修改。记录时间:2019-3-4this指针的介绍this指针是面向对象程序设计的一项概念,在C++中,它表示当前运行的对象。在实现对象的方法时,this指针来获得该对象自身的引用。正如classFamily类,创建了Family类的两个对象,即Chen1和Chen2。(1)假如Family类是”…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

参考书籍,孙鑫视频教学,百度等。

—下文举的例子是错误的,楼主若有空会对此进行修改。记录时间:2019-3-4

this指针的介绍

this指针是面向对象程序设计的一项概念,在C++中,它表示当前运行的对象。在实现对象的方法时,this指针来获得该对象自身的引用。

正如class Family类,创建了Family类的两个对象,即Chen1和Chen2。

(1)假如Family类是”家庭“这个抽象。

(2)Chen1是你家,Chen2是邻居家。

(3)你的家庭成员中有个人名叫“陈皮”(”陈皮“是个 类里的成员,即可以假设是非静态成员函数、非静态成员变量、析构函数等,这里假设”陈皮“是个非静态成员变量,是个小孩),你隔壁家的家庭成员也有个人叫“陈皮”,也是个小孩。

(4)你是Chen1家的非静态成员函数void you(),是”陈皮“的家长。

(5)菜园是Chen1和Chen2这两个家庭共享的静态成员函数或者是静态成员变量。这里假设菜园是静态成员函数static void cai(),而菜是静态成员变量。即菜园和菜都是属于家庭类的,任何一个家庭都可以访问和改变它,但不能占为己有。

(6)this1假设是你家的家庭保姆,假设当前this1的联系里只有你家的地址,只服务于你这个家Chen1对象,原则上只能一对一服务你这个家庭,不能对其他家庭进行服务。

this用处比喻:

        如果你自己家的this1保姆今天过来工作于你的整个家庭,由于this1只能一对一服务,所以邻居家只好找到的是另外的this2作为他家的保姆。this2今天来不来都不关你家和你家的this1的事情。因此,你家的this1只能联系你家,而不能联系邻居家。相反,他家的this2的联系只有他家的地址,而没有你家的地址。

this1保姆找你家”陈皮“出去玩:

        如果this1想要找你家“陈皮”带出去玩,就必须来到你家里,进而通过你这个家长允许并获取”陈皮“喜欢玩什么等信息,并再与”陈皮“沟通交流,使”陈皮“心情大好并让他穿上衣服准备走人(改变情绪,改变装扮,即改变非静态成员变量的值,当然”陈皮“可以什么都不用改变)。由于this1不会联系有邻居家,跟this1无关,自然不会去访问邻居家。this1的沟通主要作用在家庭类对象Chen1家庭中这个家长,即你这个非静态成员函数void you()。

this1保姆也可能对菜园感兴趣:

        如果this1对你家和邻居家共享的菜园感兴趣,就通过你的指引下,来参观你和邻居家共享的菜园,并获取菜园的信息。(this1在菜园中,既可以替你家来看看有什么好吃的菜,哪些菜长得如何,也可以替你家为菜园施肥料、除虫,但不会把这些行为或者菜园信息记录在this1的联系中),this1的联系始终只有你家的地址,不含其他家的地址,没有改变指向的说法。

this1保姆不认识邻居家:

       哪怕邻居家的this2今天不来,后天也不来,你家的this1因为不认识邻居家,也不会自作多情地对他家进行一番服务。只能通过你家的关系,把菜园里的菜都挖走了一大半,给你家做菜,也会导致邻居家天天因为吃饭时菜量不够而挨饿。邻居家只能喊他们的this2重新种菜,或者也全部挖走剩下的菜,来给他家做菜。即每个家庭都可以改变菜的份量。

 this1和this2都尽心服务于各自的家庭,但两者没有任何关系,从来都没有碰过面,也就没有过交际。

图解:

this指针的介绍和用法

1.this指针是一个隐含的指针,它是指向对象本身,代表了对象的地址。

隐含的指针的说法,可以形象化成这样:
  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。(即我们口头说的“房子”抽象概念是一个类,而我们亲眼看到的实际存在的”房子”类似一个对象。“桌子、椅子、地板等”类似成员函数、成员变量)

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。

2.一个类所有的对象调用的成员函数都是统一代码段。

那么成员函数又是怎么识别属于同一对象的数据成员呢?
原来,在对象调用pt.output(10,10)时,成员函数除了接受2个实参外,还接受到了一个对象pt的地址。这个地址被一个隐含的形参this指针所获取,它等同于执行this=&pt。所有对数据成员的访问都隐含地被加上前缀this->。
例如x是数据成员:
x=0;等价于this->x=0。

3.一个对象的this指针并不是对象本身的一部分,不会影响sizeof(对象)的结果。

this是一个指针,指向对象,保存的是对象的地址,所以在32位平台上,sizeof(this)始终是4个字节。sizeof(对象)或者sizeof(类名)是创建一个实例子后,包括了成员变量等占有内存的结果。

复制代码

class A
{
public:
    int i;
    A(){ cout << endl; }
    void fun(){  cout << this << endl; }
    ~A(){};
};
int main()
{
    A a;
    a.fun();
    cout << &a << endl;
    return 0;
}

复制代码

结果是:this指向对象a的地址与对象a的地址是一样的。

this作用域是在类内部,而且是在类的非静态成员函数中使用,实际引用并操作对象a的成员。

当在类的非静态成员函数中访问类的非静态成员的时候,编译器会自动将对象本身的地址作为一个隐含参数传递给函数。也就是说,即使你没有写上this指针,编译器在编译的时候也是加上this的,它作为非静态成员函数的隐含形参,对各成员的访问均通过this进行。

4.this到底是什么?(摘自c语言中文网)

1.this 实际上是成员函数的一个形参,在调用成员函数时将对象的地址作为实参传递给 this。不过 this 这个形参是隐式的,它并不出现在代码中,而是在编译阶段由编译器默默地将它添加到参数列表中。

2.在一个非静态的成员里面,this关键字就是一个指针,指向该函数的这次调用所针对的那个对象。在类a的非const成员函数里,this类型就是*a。但是this不是一个常规变量,所以不可以获取this的地址或者给它赋值。在类a的const成员函数里,this的类型是const a*,不可以对这个对象本身进行修改。

this的作用

1.使用this区分成员变量和局部变量。

当类中有两个同名变量,一个属于类(类的成员变量),而另一个属于某个特定的方法(方法中的局部变量)。

2.使用this简化构造函数的调用。

3.静态成员函数存在类中,只有一份拷贝。而非静态成员函数属于对象的,各自的对象都有各自的一份拷贝。

一个类所有的实例(对象)调用的非静态成员函数在内存中只有一份拷贝,尽管在内存中可能有多个对象,而非静态数据成员在类的每个对象所在内存中都存在着一份拷贝。this变量允许相同的实例方法为不同的对象工作。
每当调用一个实例的非静态成员函数时,this变量将被设置成引用该实例函数的特定的类对象。方法的代码接着会与this所代表的对象的特定数据建立关联。

4.为了分清同变量名,引用指针。

假设:void output(int x,int y)函数里面的两个形参和类的公有的两个变量名一致时,分析如下实例:

复制代码

class Point
{public:
int x;
int y;
Point(int a,int b){x=a;y=b;}
void output()//output函数{cout<<x<<endl<<y<<endl;}
void output(int x,int y)//output函数重载{x=x;y=y;}
};
void main()
{
Point pt(3,3);
pt.output(5,5);
}

复制代码

输出结果为:
3
3
原因:在output(int x,int y)中,x,y都属于output重载函数里面的形参,并没有调用类里面的x,y;

把output(int x,int y)函数改成:

void output(int x,int y)//output函数重载
{
this->x=x;
this->y=y;
}

输出结果:
5
5

this指针程序示例

  this指针存在于类的成员函数中,指向被调用函数所在的类实例的地址。
  根据以下程序来说明this指针

复制代码

   #include<iostream.h>
   class Point
   {
   int x, y;
   public:
   Point(int a, int b) {x=a; y=b;}
   void MovePoint( int a, int b){ x+=a; y+=b;}
   void print(){ cout<<"x="<<x<<"y="<<y<<endl;}
   };
   void main( )
   {
   Point point1( 10,10);
   point1.MovePoint(2,2);
   point1.print( );
   }

复制代码

当对象point1调用MovePoint(2,2)函数时,即将point1对象的地址传递给了this指针。
   MovePoint函数的原型应该是 void MovePoint( Point *this, int a, int b);第一个参数是指向该类对象的一个指针,我们在定义成员函数时没看见是因为这个参数在类中是隐含的。这样point1的地址传递给了this,所以在MovePoint函数中便显式的写成:
   void MovePoint(int a, int b) { this->x +=a; this-> y+= b;}
   即可以知道,point1调用该函数后,也就是point1的数据成员被调用并更新了值。
   即该函数过程可写成 point1.x+= a; point1. y + = b;

摘自百度百科:

详细解析编辑
        在前面曾经提到过: 每个对象中的数据成员都分别占有存储空间,如果对同一个类定义了n个对象,则有n组同样大小的空间以存放n个对象中的数据成员。但是,不同对象都调用同一个函数代码段。
        那么,当不同对象的成员函数引用数据成员时,怎么能保证引用的是所指定的对象的数据成员呢?假如,对于例程序中定义的Box类,定义了3个同类对象a,b,c。
            1.如果有a.volume( ) ,应该是引用对象a中的height,width和length,计算出长方体a的体积。
            2.如果有b.volume( ) ,应该是引用对象b中的height,width和length,计算出长方体b的体积。
        而现今都用同一个函数段(volume()),系统怎样使它分别引用a或b中的数据成员呢?在每一个成员函数中都包含一个特殊的指针,这个指针的名字是固定的,称为this指针。它是指向本类对象的指针,它的值是当前被调用的成员函数所在的对象的起始地址。
         例如,当调用成员函数a.volume时,编译系统就把对象a的起始地址赋给this指针,于是在成员函数引用数据成员时,就按照this的指向找到对象a的数据成员。例如volume函数要计算height*width*length的值,实际上是执行:
(this->height)*(this->width)*(this->length)
由于当前this指向a,因此相当于执行:
(a.height)*(a.width)*( a.length)
这就计算出长方体a的体积。
          同样如果有b.volume( ) ,编译系统就把对象b的起始地址赋给成员函数volume的this指针,显然计算出来的是长方体b的体积。this指针是隐式使用的,它是作为参数被传递给成员函数的。
本来,成员函数volume的定义如下:
int Box::volume( )
{

return (height*width*length);
}
C++把它处理为
int Box::volume(Box *this)
{

return (this->height * this->width * this->length);
}
即在成员函数的形参表列中增加一个this指针。
在调用该成员函数时,实际上是用以下方式调用的:
a.volume(&a);
将对象a的地址传给形参this指针。然后按this的指向去引用其他成员。
需要说明: 这些都是编译系统自动实现的,编程序者不必人为地在形参中增加this指针,也不必将对象a的地址传给this指针。在需要时也可以显式地使用this指针。

例如在Box类的volume函数中,下面两种表示方法都是合法的、相互等价的。
return (height * width * length); //隐含使用this指针
return (this->height * this->width * this->length); //显式使用this指针
可以用*this表示被调用的成员函数所在的对象,*this就是this所指向的对象,即当前的对象。

例如在成员函数a.volume( )的函数体中,如果出现*this,它就是本对象a。上面的return语句也可写成
return((*this).height * (*this).width * (*this).length);
注意*this两侧的括号不能省略,不能写成*this.height。
所谓“调用对象a的成员函数f”,实际上是在调用成员函数f时使this指针指向对象a,从而访问对象a的成员。在使用“调用对象a的成员函数f”时,应当对它的含义有正确的理解。

应用参考编辑

this指针只能在一个类的成员函数中调用,它表示当前对象的地址。下面是一个例子(选自《C/C++程序员宝典》面试题91):

复制代码

voidDate::setMonth(intmn)
{
  month=mn;
  this->month=mn;
  (*this).month=mn;
  //这三句是等价的
}

复制代码

1.this只能在成员函数中使用。

全局函数,静态函数都不能使用this。
实际上,成员函数默认第一个参数为T*const register this。
如:
class A{public: int func( int p){}};
其中,func的原型在编译器看来应该是: int func(A*const register this, int p);

2. 由此可见,this在成员函数的开始前构造的,在成员的结束后清除。

这个生命周期同任一个函数的参数是一样的,没有任何区别。
当调用一个类的成员函数时,编译器将类的指针作为函数的this参数传递进去。如:
A a;
a.func(10);
此处,编译器将会编译成: A::func(&a, 10);
嗯,看起来和静态函数没差别,对吗?不过,区别还是有的。编译器通常会对this指针做一些优化的,因此,this指针的传递效率比较高--如vc通常是通过ecx寄存器来传递this参数。

3. 回答

#1:this指针是什么时候创建的?
this在非静态成员中有意义,作为右值可以直接在编译时确定其存在,运行时无所谓创建。

#2:this指针存放在何处?

堆,栈,全局变量,还是其他?

由上一问可知,this指针无需显式储存内存中。只要存储对象的内存位置确定,对应的this指针就被确定了。

#3:this指针如何传递给类中函数的?绑定?还是在函数参数的首参数就是this指针.那么this指针又是如何找到类实例后函数的?
this是通过函数参数的首参数来传递的。this指针是在调用之前生成的。类实例后的函数,没有这个说法。类在实例化时,只分配类中的变量空间,并没有为函数分配空间。自从类的函数定义完成后,它就在那儿,不会跑的。
#4:this指针如何访问类中变量的?
如果不是类,而是结构的话,那么,如何通过结构指针来访问结构中的变量呢?如果你明白这一点的话,那就很好理解这个问题了。
在C++中,struct是一种类类型,struct和class只有一个区别的:class的成员和继承默认的访问控制权限是private,而struct是public。
this是class或public的对象的指针。
#5:我们只有获得一个对象后,才能通过对象使用this指针,如果我们知道一个对象this指针的位置可以直接使用吗?
this指针只有在非静态成员中才有意义。获得一个对象后,不需要在类外部使用this对其操作。应当注意this是一个右值(方法的一个隐式参数) ,不存在所谓的this的“位置”,只是this表示了对象的存储位置而已。&this违反语义规则,是错误的用法,不会编译通过。
#6:每个类编译后,是否创建一个类中函数表保存函数指针,以便用来调用函数?
一般来说,对于类成员函数(不论是静态还是非静态的成员函数)都不需要创建一个在运行时的函数表来保存。只有虚函数才会被放到函数表中。
但是,即使是虚函数,如果编译器能明确知道调用的是哪个函数,编译器就不会通过函数表中的指针来间接调用,而是可以直接调用该函数。

本文小结

1.this是一个指针,指向对象的地址,不是对象本身。

复制代码

class A
{
private:
    int i;
public:
    void fun()
{
      this->i;
};
    A();
   ~A();
}
int main()
{
    A a1,a2;
    a1.fun();//一个this指向a1的地址,作用a1的fun
    a2.fun();//另一个this指向a2的地址,作用a2的fun
}

复制代码

 

2.this只能作用于在类内的非静成员函数里,并不在静态成员函数起作用。

复制代码

class A
{
private:
    int i;
    static int j;
public:
    void fun();
    static void s_fun()
{
//由于静态成员函数属于类的,是每个对象共享的,所以this不能在这里起作用。
     this->i;//错误,this引用任何成员都是错误。
};
    A();
   ~A();
}

复制代码

3.通过this引用出来的是对象的成员函数(包括静态成员函数)和成员变量(包括静态成员变量),析构函数等。但不能是构造函数

复制代码

class A
{
private:
   int i;
   static int j;
public:
    void fun()
{
     this->i;//正确
     this->j;//正确
     this->s_fun();//正确
     this->fun();//正确
     this->A();//错误
     this->~A();//正确
};
    static void s_fun();
    A();
   ~A();
}

复制代码

 

this面试题

(1)选自《C/C++程序员宝典》面试题91。

复制代码

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
    A()
    {
        a = b = 0;
    }
    A(int a, int b)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    void copy(A &aa);//对象引用作函数参数
    void print()
    {
        cout << a << "," <<b<< endl;
    }
private:
    int a, b;
};
void A::copy(A &aa)
{
    if (this == &aa)
        return;//这个this是操作对象a1的地址
    *this = aa;//*this操作该成员函数的对象,在这里是对象a1
    //对象aa赋给a1,aa具有的数据成员的值赋给a1的数据成员
}

int main()
{
    A a1, a2(3, 4);
    a1.copy(a2);
    a1.print();
    return 0;
}

复制代码

当对一个对象调用成员函数时,编译程序先将对象的地址赋值给this指针,然后调用成员函数,每次成员函数存取数据成员时,由隐含作用this指针。而通常不去显式地使用this指针来引用数据成员。同样也可以使用*this 来标识调用该成员函数的对象。

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