C++对象模型与this指针

时间:2022-06-03 缘友一世人气:0

C++面向对象的三大特性为：封装、继承、多态

C++认为万事万物都皆为对象，对象上有其属性和行为

例如：

人可以作为对象，属性有姓名、年龄、身高、体重…，行为有走、跑、跳、吃饭、唱歌…

车也可以作为对象，属性有轮胎、方向盘、车灯…,行为有载人、放音乐、放空调…

具有相同性质的对象，我们可以抽象称为类，人属于人类，车属于车类

C++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

空对象占一个字节；
c++编译器会给每一个空对象也分配一个字节的空间，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。
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
非静态成员变量，属于类的对象上，why?

空对象本来占1个字节，在添加非静态成员变量【int】后，占4个字节。

总结：只有非静态成员变量才属于类的对象上。

class Person {
public:
	Person() {
		mA = 0;
	}
	//非静态成员变量占对象空间
	int mA;
	//静态成员变量不占对象空间
	static int mB; 
	//函数也不占对象空间，所有函数共享一个函数实例
	void func() {
		cout << "mA:" << this->mA << endl;
	}
	//静态成员函数也不占对象空间
	static void sfunc() {
	}
};
int Person::mB=0;
int main() {
	cout << sizeof(Person) << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

2 this指针概念

通过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

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		//1、当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
		//this指针指向被调用的成员函数所属的对象
		this->age = age;
		//之前案例中，是：m_Age=age;【m:number】是区分成员属性与传入形参的名称有一个规范
	}
	//返回本体用引用的方式
	Person& PersonAddPerson(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;
};
void test01()
{
	Person p1(10);
	cout << "p1.age = " << p1.age << endl;
	Person p2(10);
	//链式编程思想
	p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
	cout << "p2.age = " << p2.age << endl;
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	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

示例：

//空指针访问成员函数
class Person {
public:
	void ShowClassName() {
		cout << "我是Person类!" << endl;
	}
	void ShowPerson() {
		if (this == NULL) {
			return;
		}
		cout << mAge << endl;
		/*void ShowPerson() {
		cout << mAge << endl;
		}
		错误原因传入的指针为null;
		默认mAge前其实有一个this指针，指向当前的类的对象，如果Person * p = NULL;
		说明当前指针指向的对象是一个空指针，又怎么访问对象呢！
		*/	
	}
public:
	int mAge;
};
void test01()
{
	Person * p = NULL;
	p->ShowClassName(); //空指针，可以调用成员函数
	p->ShowPerson();  //但是如果成员函数中用到了this指针，就不可以了
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

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

示例：

class Person {
public:
	Person() {
		m_A = 0;
		m_B = 0;
	}
	//this指针的本质是一个指针常量，指针的指向不可修改，值可以改
	//如果想让指针指向的值也不可以修改，需要声明常函数
	void ShowPerson() const {
		//const Type* const pointer;
		//this = NULL; //不能修改指针的指向 Person* const this;
		//this->mA = 100; //但是this指针指向的对象的数据是可以修改的
		//const修饰成员函数，表示指针指向的内存空间的数据不能修改，除了mutable修饰的变量
		this->m_B = 100;
	}
	void MyFunc() const {
		//mA = 10000;
	}
public:
	int m_A;
	mutable int m_B; //特殊变量，即使在常函数中，也可以修饰这个值，加关键字mutable
};
//const修饰对象  常对象
void test01() {
	const Person person; //常量对象  
	cout << person.m_A << endl;
	//person.mA = 100; //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
	person.m_B = 100; //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量
	//常对象访问成员函数
	person.MyFunc(); //常对象不能调用const的函数
}
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

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