C++ 类和对象--对象模型和this指针

2021-10-25 14:23:33

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 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

#include <iostream>
using namespace std;

// 成员变量 和成员函数 分开存储的

class Person
{
	int m_A; // 非静态成员变量  属于类的对象上的

	string m_C;

	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 不属实类的对象上
	{

	} 
};

int Person::m_B = 100;

void test01()
{
	Person p;

	// 空对象占用的内存空间为：
	// 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 << "sizeof p = " << sizeof(p) << endl;
}

void test02()
{
	Person p;

	cout << "sizeof p = " << sizeof(p) << endl;
}

int main()
{

	// test01();
	
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

4.3.2 this指针概念

通过4.3.1我们知道在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那个对象调用自己的呢？

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内的一种指针

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;
	}

	Person& PersonAddAge(Person &p)
	{
		this->age += p.age;
		// this 指向 p2 的指针，而 *this 指向的就是 p2 这个对象本体
		return *this;
	}

	int age;

};


// 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(10);

	Person p2(10);

	
	// 如果调用的函数返回的是 Person
	// 
	// p2.PersonAddAge(p1); 修改了 p2 的 age (p2.age += p1.age)
	// 
	// p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1); 
	// 先调用了 p2.PersonAddAge(p1); 返回了一个拷贝 p2 的函数，然后 p2`.PersonAddAge(p1);
	// 
	// p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1); 
	// 先调用了 p2.PersonAddAge(p1); 返回了一个拷贝 p2 的函数，然后 p2`.PersonAddAge(p1), 最后 p2``.PersonAddAge(p1)
	// p2` 和 p2`` 均为新创建的函数，不会影响 p2 的值


	// 如果调用的函数返回的是 Person&
	// p2.PersonAddAge(p1); 修改了 p2 的 age (p2.age += p1.age)
	// 
	// p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1); 因为返回的是 p2 的地址，所以函数的调用是这样的  
	// p2.PersonAddAge(p1); p2.PersonAddAge(p1); p2.PersonAddAge(p1);  相当于 p2 调用了 3 次 PersonAddAge(p1)
	
	// 链式编程思想
	p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);

	cout << "p2的年龄为：" << p2.age << endl;
}

int main()
{

	// test01();

	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

4.3.3 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

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

// 空指针调用成员函数

class Person
{
public:

	void showClassName()
	{
		cout << "this is Person class" << endl;
	}

	void showPersonAge()
	{
		// 报错原因是因为传入的指针是为 NULL
		// 解决方法，判断指针是否为空
		if (this == NULL)
		{
			return;
		}

		cout << "age = " << this->m_Age << endl;
	}

	int m_Age;
};

void test01()
{
	Person* p = NULL;

	p->showClassName();

	p->showPersonAge();
}

int main()
{

	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

4.3.4 const修饰成员函数

常函数：

成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
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