[ C++ ] 一篇带你了解C++中隐藏的this指针

本篇文章我们将一起讨论在有趣的知识点--隐藏的this指针。本篇我们要使用到之前我们所学习到的C++类与对象(1)，如果有各位小伙伴还不曾了解类与对象的简单思想，可以访问上篇博客：[ C++ ] 带你一篇了解什么是OOP(面向对象编程)，什么是封装？ -- 类与对象（上）

目录

1.this指针的引出

2.this指针的特性

3.练习一下

在之后的学习中，我们将认识一个新的类：日期类Date。正如我们所想的那样，传入一个日期，我们可以输出我们所输入的日期。

1.this指针的引出

那我们首先来看一下，这段代码会输出什么结果呢?

class Date
{
public:
	void Display()
	{
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}
	void SetDate(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};
int main()
{
	Date d1, d2;
	d1.SetDate(2022, 5, 11);
	d2.SetDate(2022, 5, 12);
	d1.Display();
	d2.Display();
	return 0;
}

输出结果： 

我们首先可以通过汇编来看看，d1,d2调用的函数是否相同。

我们可以发现，最终打印的时候调用的Display（）是同一个函数， 那么既然d1,d2调用的都是同一个函数，编译器如何知道d1是2022-5-11，d2是2022-5-12呢？Display（）都访问的_year，_month，_day。而且去公共代码区访问的Display(),这是为什么呢？

这是因为C++在这段代码中做出手脚，C++在这里增加了一个this指针，这里是因为Display会增加一个this形参。C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有成员变量的操作，都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。

在调用的时候也传的是各自的地址。这样就十分清晰明了了。这就是隐含的this指针

 

注意：我们不能显示的写出来，因为他是隐含的，我们不能抢了编译器的活。但是我们可以直接在类里面用。

2.this指针的特性

在真正的编译器中this指针的用const修饰的，this指针本身是不能被修改的，但是内容是可以修改的。并且我们是可以使用的

我们可以在类中打印一下this指针，并且我们在也同时打印一下d1和d2的地址，我们来看一下：

class Date
{
public:
	void Display()
	{
        //使用this指针
		cout << this << endl;
		cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
	}	

	void SetDate(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
private:
	int _year; // 年
	int _month; // 月
	int _day; // 日
};
int main()
{
	Date d1, d2;
	cout <<"d1:"<< & d1 << endl;
	cout <<"d2:"<< & d2 << endl;

	d1.SetDate(2022, 5, 11);
	d2.SetDate(2022, 5, 12);

	d1.Display();
	d2.Display();
	return 0;
}

运行结果： 

 并且我们还能这样写，但是我们不能显示的写出Date* this。

 

我们接下来再看看this指针是不能修改的，大家看下面这个能过吗？答案肯定是不能的，因为this是被const修饰的，不能修改this指针的。

我们会发现 编译器也会报错：error C2106: “=”: 左操作数必须为左值

 this指针的特性总结：

1. this指针的类型：类类型* const。

2. 只能在“成员函数”的内部使用。

3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是对象调用成员函数时，将对象地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针。

4. this指针是成员函数第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递。

 

3.练习一下

(1)下面的程序的运行结果是？ A.编译报错 B.运行崩溃 C.正常运行

class A
{
public:
	void Show()
	{
		cout << "show()" << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->Show();

	return 0;
}

结果：C

原因：Show（）函数是存在公共代码区中，编译的时候在公共代码区中找到这个函数，和普通的函数调用是一样的，只需要call函数地址就行。我们发现这里p是空指针，传过去的this指针只是接收了p的空指针，就类似于this指针被初始化为空指针。这是允许的。

 

（2）下面的程序的运行结果是？ A.编译报错 B.运行崩溃 C.正常运行

class B
{
public:
	void PrintA()
	{
		cout << _a << endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{

	B* p2 = nullptr;
	p2->PrintA();

	return 0;
}

结果：B

原因：此程序崩溃是在PrintA（）中，会隐含一个this->_a，而this指针是一个空指针，访问this指针_a的位置，就要对空指针进行解引用，此时就会崩溃。我们也可通过调试观察到。

 （3）this指针是存在哪里的？

a.栈  b.堆  c.静态区  d.常量区

答案：a

解释：this指针是个形参，形参是在函数的栈桢里，在函数的栈桢里面的变量是属于栈中的。

有时编译器会使用寄存器对其进行优化，this指针会存在寄存器中。

 

 

（本篇完）