C++核心编程（四）—— 类和对象(3) ：C++对象模型和this指针3. C++对象模型和this指针

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我是靠谱客的博主沉默火，这篇文章主要介绍C++核心编程（四）—— 类和对象(3) ：C++对象模型和this指针3. C++对象模型和this指针，现在分享给大家，希望可以做个参考。

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3. C++对象模型和this指针
- 3.1 成员变量和成员函数分开存储
- 3.2 this指针概念
- 3.3 空指针访问成员函数
- 3.4 const修饰成员函数
- 3.5 总结

3. C++对象模型和this指针

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。

实例如下所示。

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#include<iostream>
using namespace std;

//成员变量和成员函数分开存储

class Person
{
	int m_A;  //非静态成员变量属于类的对象上，占4个内存

	static int m_B;  //静态成员变量不属于类的对象上，不占内存

	void func(){}  //非静态成员函数不属于类的对象上，不占内存

	static void func2() {}  //静态成员函数不属于类的对象上，不占内存
};

void test01()
{
	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;
}

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

int main()
{
	//test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

size of p = 4

3.2 this指针概念

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有一份函数实例，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，它是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针，而且this指针不需要定义，直接使用即可。
在C++中，每一个对象都能通过this指针来访问自己的地址。this指针是所有成员函数的隐含参数。因此，在成员函数内部，它可以用来指向调用对象。

this指针的本质是指针常量，指针的方向是不可以修改的。

友元函数没有this指针，因为友元不是类的成员。只有成员函数才有this指针。

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。

实例如下所示。

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#include<iostream>
using namespace std;

//this指针的使用
class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		this->age = age;  //this指针指向的是被调用的成员函数所属的对象
	}

	Person &PersonAddAge(Person &p)  //需要使用引用传递，p2.PersonAddAge(p1)才会一直返回p2；如果使用值传递，会创建新的对象，那么后面的叠加就变成了新的东西，不再是p2
	{
		this->age += p.age;
		return *this;  //this是指向p2的指针，而*this指向的就是p2这个对象的本体
	}

	int age;
};

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

//2.返回对象本身用 *this
void test02()
{
	Person p1(10);

	Person p2(10);

	//链式编程思想
	p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);  //10再加三次10 = 40

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


int main()
{
	test01();
	test02();

	system("pause");

	return 0;
}

p1的年龄： 18
p2的年龄： 40

3.3 空指针访问成员函数

C++中的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。

实例如下所示。

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#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()
	{
		if (this == NULL)  //用到this指针，需要加以判断保证代码的健壮性
		{
			return;
		}
		cout << "age = " << this->m_Age << endl;   //直接输出是错误的，因为传入的指针为NULL，要加判断
	}
	int m_Age;
};

void test01()
{
	Person *p = NULL;

	p->showClassName();  //空指针也可以调用成员函数

	p->showPersonAge();
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}

This is Person class!

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。

实例如下所示。

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#include<iostream>
using namespace std;

//const修改成员函数

//常函数
class Person
{
public:
	//this指针的本质是指针常量，指针的方向是不可以修改的
	//const Person *const this; 值和指向都不可修改
	void showPerson() const  //在成员函数后面加const，修饰的是this指针，说明this指针指针指向的值也不可以修改
	{
		//this->m_A = 100;  //错误，this指针不可以修改指针指向的值
		//this = NULL;  //错误，this指针不可以修改指针的指向，只能指向p
		this->m_B = 100;  //this指针可以修改加关键字mutable的变量
	}

	void func()  //普通函数
	{
		m_A = 100;
	}

	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;
	p.showPerson();  
}

//常对象
void test02()
{
	const Person p;  //在对象前加const，变为常对象
	//p.m_A = 100;  //错误，常对象不允许修改普通的成员变量
	p.m_B = 100;  //m_B是特殊向量，在常对象下也可以修改

	//常对象只能调用常函数
	p.showPerson();
	//p.func();   //错误，常对象不能调用普通成员函数，因为普通成员函数可以修改成员变量的属性，而常对象不允许修改成员变量的属性
}

int main()
{
	test01();

	system("pause");

	return 0;
}