C++自引用this指针不为人知的秘密

2017-02-18 22:53 阅读 1,041 次 评论 1 条

关于this指针的一个经典回答

当我们在进入一个房子之后,可以看见房子里的桌子、椅子、地板等,但是看不到房子的全貌。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,它时时刻刻指向这个个实例。

识别一个类可以分为哪三步?

①识别类名。

②识别数据成员。

③识别成员函数并修改之。

this指针的特性

①this指针的类型:类类型 * const。

②this指针并不是对象本身的一部分,不影响sizeof的结果。

③this的作用域在类成员函数的内部(不严谨)。

④this指针是类成员函数的第一个默认隐含参数,编译器自动维护传递,类编写者不能显示传递。

⑤只有在类的非静态成员函数中才可以使用this指针,其他任何函数都不可以。

this指针的功能及原理(通过一个例子来说明)

从测试结果可以看出:对于类定义的不同对象,其地址对应相应的值,即this指针的值是当前调用成员函数的对象的起始地址。当调用成员函数a.disp()时,编译系统就会把对象a的起始地址赋值给this指针,于是在成员函数引用数据成员时,就可以通过this指针索引到对象a的数据成员。

_thiscall调用约定

①_thiscall只能够用在类的成员函数上。

②参数从右向左压栈。

③如果参数个数确定,this指针通过ecx传递给被调用者,如果参数不确定,this指针在所有参数被压栈后压入堆栈。

④对参数个数不定的,调用者清理堆栈,否则函数自己清理堆栈。

为什么叫this指针,而不是引用呢?

首先应该明确的是指针和引用在底层的实现是相同的,之所以叫this指针,是因为最开始将C++称作带类的C,而引用则是在C++1.0版才加入使用的,因此叫做this指针。

this指针有没有可能指向NULL呢?

有可能,可以定义一个类对象的指针并使其初始化为NULL,具体实现见代码及测试图。

关于this指★针易混淆的问题

◆this指针是什么时候创建的?

this在成员函数的开始执行前构造的,在成员的执行结束后清除

◆this指针存放于何处?堆、栈、全局变量还是其他地方?

this指针会因编译器不同,而放置的位置不同。可能是栈,也可能是寄存器,甚至全局变量。

◆this指针是如何访问类中的变量的?

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,类和结构是只有一个区别的:类的成员默认是private,而结构是public。this是类的指针,如果换成结构,那this就是结构的指针了。

◆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,能否直接使用?

this指针只有在成员函数中才有定义。因此,你获得一个对象后,也不能通过对象使用this指针。所以,我们也无法知道一个对象的this指针的位置(只有在成员函数里才有this指针的位置)。当然,在成员函数里,你是可以知道this指针的位置的(可以&this获得),也可以直接使用的。

◆每个类编译后,是否创建一个类中函数表来保存函数指针,以便来调用函数?

普通的类函数(不论是成员函数,还是静态函数),都不会创建一个函数表来保存函数指针的。只有虚函数才会被放到函数表中。但是,既使是虚函数,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,而是会直接调用该函数。

◆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?

大多数编译器通过ecx寄存器传递this指针。事实上,这也是一个潜规则。一般来说,不同编译器都会遵从一致的传参规则,否则不同编译器产生的obj就无法匹配了。在call之前,编译器会把对应的对象地址放到eax中。this是通过函数参数的首参来传递的。this指针在调用之前生成,至于“类实例后函数”,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。

◆为什么this指针不能再静态函数中使用?

静态成员函数并不是针对某个类的实例对象,而是属于整个类的,为所有的对象实例所共有。它在作用域的范围内是全局的,独立于类的对象之外的。它只对类内部的静态成员变量做操作。当实例化一个类的对象时候,里面不存在静态成员的。this指针是相当于一个类的实例的指针,this是用来操作对象实例的内容的,既然静态成员函数和变量都是独立于类的实例对象之外的,它就不能用this指针,也不能操作非静态成员。

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