C++类和对象-4

在上篇C++类和对象的博客中，我们讲述了析构函数、拷贝构造函数、浅拷贝和深拷贝的内容，我们紧接上文，开始讲述接下来的文章。

目录

1.this指针

1.1引入

1.2内容

1.3特征

1.4用法

2.静态成员

2.1内容

2.2静态数据成员

2.3静态成员函数

2.4实践

1.this指针

1.1引入

了解this指针之前，我们先来看一段代码：

#include

class A {
private:
	int x, y, z;
public:
	A(int xvalue = 0, int yvalue = 0, int zvalue = 0) {
		x = xvalue;
		y = yvalue;
		z = zvalue;
	}
	void show() { // const A * this
		std::cout << "(" << x << "," << y << "," << z << ")\n";
	}
};

int main() {
	A a1(1, 1, 1), a2(2, 2, 2);
	a1.show();
	system("pause");
	return 0;
}

毫无疑问这是一段十分简单的代码，它的输出结果即是对象a1的打印。问题是：我们同时定义了a1和a2两个对象，但是我们在打印函数show中并未对具体的对象加以区分，那么show怎么清楚它需要打印对象a1而不是对象a2。

这并非是一个简单的a1.show()就可以阐述清楚的，虽然凭借这样的语法格式，我们可以很明显的理解出是对a1对象的打印，但是我们需要细究其中的底层逻辑，即编译器是怎么理解这一段代码的。

1.2内容

于是，为了面对上述问题，C++引入this指针来处理这种情况，即C++编译器会为每一个“非静态成员变量的成员函数”添加一个隐藏指针，这个指针便是this指针。

在函数被调用中，this指针会去指向当前调用函数运行的对象，并且在接下来函数体中所有类的成员变量操作，都是通过this指针去访问的。这是一个透明操作，即整个过程并不需要用户去完成和传递，编译器会自动完成。

1.3特征

this指针存在以下常见的四种特征：

• this指针被const修饰，意味着在成员函数中，它不能被赋值；
• this指针只能在成员函数内部使用；
• this指针本质上是非静态成员函数的形参，当对象调用成员函数时，会将对象的地址作为实参传递给this形参，所以对象中不储存this指针；
• this指针是非静态成员函数中第一个隐藏指针形参，一般由编译器通过寄存器（VS中是ECX）自动传递。

1.4用法

this指针的用法由很多，在此我简单讲述两种：一种是可以用来区分成员和非成员；另一种是可以用来返回当前对象的引用，具体我们通过下述代码理解：

#include

class A {
private:
	int x, y, z;
public:
	A(int x = 0, int y = 0, int z = 0) {
		//使用this指针区分成员和非成员，如此我们可以不关注成员和非成员名称的一致性。
		this->x = x; 
		this->y = y;
		(*this).z = z;
	}
	void show() { // const A * this
		std::cout << "(" << x << "," << y << "," << z << ")\n";
	}
	A& ret() {
		return *this;//返回当前对象的引用
	}
};

int main() {
	A a1(1, 1, 1), a2(2, 2, 2);
	(a1.ret()).show();
	system("pause");
	return 0;
}

最后的执行结果依旧是对象a1的内容打印。

2.静态成员

2.1内容

在有些时候我们需要对全局数据加以统计，此时采用全局变量不一定安全，并且会破坏C++的封装，因此我们引入静态成员的概念来完成对该任务的实现，不过静态成员的作用远不止于此。‘

当我们在使用static关键字将类成员定义为静态成员时，这便意味着无论后续定义多少份该类的对象，此静态成员只会存在一份（类的范围内所有对象共享该数据），静态成员可以声明为公有的、私有的或是保护的。

接下来根据静态关键字可以修饰的不同对象类型，即数据成员和函数成员，我们将其分开讲述。

2.2静态数据成员

静态数据成员不属于任何一个对象，它在程序编译时创建并初始化，所以它在该类的任何对象初始化之前便已经完成了创建。

2.3静态成员函数

静态成员函数可以在类中定义也可以在类外定义（类外定义不用static前缀），它一般用于访问全局变量或是一个类中的静态数据成员，可以用于建立任何对象之前处理静态数据成员，并且对于静态成员函数而言，它不能访问类中的非静态数据成员，它也不存在this指针。

2.4实践

了解完内容之后，我们来通过具体的代码进行深入理解。

#include

class Student {
public:
	//静态成员：人数和总分
	static int total;
	static double sum;

	//构造函数
	Student(double score = 0.0) {
		this->score = score;
		//每次创建对象则人数和总分随之增加
		total++;
		sum += score;
	}

	//静态成员函数，访问静态成员
	static int get_total() {
		return total;
	}
	static double get_sum() {
		return sum;
	}

private:
	//个人得分
	double score;
};

//静态成员需在类外完成初始化
int Student::total = 0;
double Student::sum = 0;

int main() {
	std::cout << "before:\n" << "人数：" << Student::get_total() << "," << "总分：" << Student::get_sum() << std::endl;
	Student s1(90);
	Student s2(91);
	Student s3(92);
	std::cout << "final:\n" << "人数：" << Student::get_total() << "," << "总分：" << Student::get_sum() << std::endl;
	return 0;
}

最后我们得到执行结果为：

这便很好的说明了静态成员的内容。