C++学习（10）—— 对象模型和this指针

1. 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

• 空对象占用内存空间为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

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

//成员变量和成员函数是分开存储的

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

    void func(){}  //非静态成员函数，不属于类的对象上

    static void func(){}  //静态成员函数，不属于类的对象上
};

int Person::m_B = 10;

void test01(){
    Person p;
    //空对象占用内存空间为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;
}

void test02(){
    Person p;
    cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl;
}

int main(){
    test02();
    return 0;
}

 

2. this指针概念

通过1我们知道了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哪个对象调用的自己呢？

 

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：

• 当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
• 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

#include<iostream>
using namespace std;

class Person{
public:
    Person(int age){
        //this指针指向被调用的成员函数所属的对象
        this->age = age;
    }
    int age;
    Person& PersonAddAge(Person &p){
        this->age += p.age;
        return *this;
    }
};

//1. 解决名称冲突
void test01(){
    Person p1(18);
    cout << "p1的年龄为：" << p1.age << endl;
}

//2. 返回对象本身用*this
void test02(){
    Person p1(18);
    Person p2(18);
    //链式编程思想
    p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);
    cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
}

int main(){
    test02();
    return 0;
}

 

3. 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

#include<iostream>
using namespace std;

class Person{
public:
    void showClassName(){
        cout << "this is Person class" << endl;
    }
    void showPersonAge(){
        //错误原因是因为传入的指针是为NULL
        if(this == NULL){
            return ;
        }//预防错误
        cout << "age = " << m_age /*this->m_age*/ << endl;
    }
    int m_age;
};

void test01(){
    Person * p = NULL;
    p->showClassName();
    p->showPersonAge();
}

int main(){
    test01();
    return 0;
}

 

4. const修饰成员函数

常函数：

• 成员函数后加const后，我们称这个函数为常函数
• 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

在成员函数后加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改

#include<iostream>
using namespace std;

class Person{
public:
    //this指针的本质是指针常量，指针的指向是不可以修改的
    //const Person * const this;
    //在成员函数后加const，修饰的是this指向，让指针指向的值也不可以修改
    void showPerson() const {
        m_b = 100;
        m_a = 100;
        cout << "this is Person class" << endl;
    }
    void func(){

    }
    int m_a;
    mutable int m_b;  //特殊变量，即使在常函数中，也可以修改这个值，加关键字mutable
};

void test01(){
    Person * p = NULL;
    p->showClassName();
    p->showPersonAge();
}

void test02(){
    const Person p;
    p.m_a = 100; //不可以修改
    p.m_b = 100; //可以修改
    p.showPerson();  //可以调用，是因为两个都不可以修改普通成员变量
    p.func();  //不可以调用

}

int main(){
    test01();
    return 0;
}