C++编程——C++对象模型和this指针

C++中类对象的成员变量和成员函数是分开存储的

  • 非静态成员变量,属于类的对象上
  • 静态成员变量,不属于类的对象上
  • 非静态成员函数,不属于类的对象上
  • 静态成员函数,不属于类的对象上

即只有非静态成员变量才属于类的对象上

示例1:(空类的对象模型)

class Person {  };  void test() { 	Person p;  	//空对象占用的内存空间为1 	//C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间,是为了区分空对象占内存的位置 	//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址 	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl; } 

示例2:(只含int类型静态成员变量)

class Person { 	int m_A; //非静态成员变量 属于类的对象上 };  void test() { 	Person p; 	// 含有int m_A后,类对象所占用的大小为4 	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl; } 

示例3:(含int类型静态成员变量和int类型非静态成员变量)

class Person { 	int m_A; //非静态成员变量 属于类的对象上 	static int m_B; //静态成员变量, 不属于类的对象上 };  int Person::m_B = 0; //静态成员变量类内声明,类外初始化   void test() { 	Person p; 	// 含有int m_A和static int m_B后,类对象所占用的大小同样为4 	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl; } 

示例4:(含int类型静态成与非静态成员变量,同时含有静态与非静态成员函数)

class Person { public: 	int m_A; //非静态成员变量 属于类的对象上 	static int m_B; //静态成员变量, 不属于类的对象上  	void func() //非静态成员函数,不属于类的对象上 	{  	}  	static void func2() //静态成员函数,不属于类的对象上 	{  	} };  int Person::m_B = 0; //静态成员变量类内声明,类外初始化   void test() { 	Person p; 	// 类对象所占用的大小为4 	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl; } 

通过C++对象模型可知,静态与非静态成员函数都不属于类的对象,即每一个成员函数只会生成一份函数实例,类的不同对象共享这一份函数实例。
那么就面临着一个问题:既然类的所有对象都共享同一份函数实例,那代码如何区分是哪个对象在调用成员函数呢?
这就引出了this指针的概念,C++通过提供特殊的对象指针,即this指针,解决上述问题。this指针指向被调用成员函数所属的对象

this指针的两大用途:

  • 当形参和成员变量同名时,可用this指针区分,以解决名称冲突

示例:

class Person { public: 	Person(int age) 	{ 		this->age = age; //this指针指向被调用成员函数所属的对象 		//age = age; 采用这种方式无法给类成员属性赋正确的值 	} 	int age; };  int main()	 { 	Person p1(10);  	//当创建p1对象后,this指针就指向了p1对象,执行this->age = age;就能给成员变量赋正确的值  	system("pause"); 	return 0; } 
  • 在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this

示例1

class Person { public: 	Person(int age) 	{ 		this->age = age; 		//age = age; 	}  	void AddPerson(Person &p) 	{ 		this->age += p.age; 	}  	int age; };  int main()	 { 	Person p1(10); 	Person p2(10);  	p2.AddPerson(p1); //AddPerson返回的是void,所以p2.AddPerson(p1).AddPerson(p1)会报错,无法实现连续AddPerson  	system("pause"); 	return 0; } 

示例2:(解决示例1无法连续调用AddPerson的问题)

class Person { public: 	Person(int age) 	{ 		this->age = age; 		//age = age; 	}  	Person& AddPerson(Person &p) //注意这里返回值必须是引用,不然操作的对象就不是返回的对象了。值传递的方式会创建新的对象 	{ 		this->age += p.age; 		return *this; //返回当前调用该函数的对象 	}  	int age; };    int main()	 { 	Person p1(10); 	Person p2(10);  	p2.AddPerson(p1).AddPerson(p1);//如果AddPerson的返回值是Person,那后面输出的值就是20,因为值传递会产生新的对象 	cout << "p2的年龄是" << p2.age << endl; //输出的结果是30 	system("pause"); 	return 0; } 

注意事项:由this指针衍生出的一个问题是空指针访问成员函数的问题
空指针是可以访问成员函数的,但是如果成员函数出现访问类属性的情况,就会出现报错。
示例

class Person { public: 	Person(int age) 	{ 		this->age = age; 		//age = age; 	}  	void showClassName() 	{ 		cout << "this is Person class" << endl; 	}  	void showPersonAge() 	{ 		cout << "age = " << age << endl; //相当于this->age 	} 	int age; };    int main()	 { 	Person * p = NULL; 	p->showClassName(); //能够正常运行 	p->showPersonAge(); //出现报错,因此空指针无法访问成员变量  	system("pause"); 	return 0;