【学习笔记】C++ 核心编程（七）类和对象——C++对象模型 + this指针

内容来自小破站《黑马程序员C++》复习自用

4.3 C++对象模型和this指针

4.3.1 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累的对象上

现在是一个空类，看看有多大

#include 
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 是分开存储的

class Person//现在是一个空类，看看有多大
{
};

void test01()
{
	Person p;
	cout << "size of p = " << sizeof(p) << endl << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

一个字节。C++编译器会给每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。
每一个空对象，都要不同，都有独一无二的内存空间

静态成员变量：

#include 
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 是分开存储的

class Person//现在是一个空类，看看有多大
{
};

class Person2
{
	int m_A; //非静态成员变量（没有static）属于类的对象上
	
};

class Person3
{
	static int m_B; //静态成员变量，类内声明类外初始化,不属于类对象上
};
int Person3::m_B = 0;

void test01()
{
	Person p1;
	cout << endl << "size of p1 = " << sizeof(p1) << endl << endl;
}

void test02()
{
	Person2 p2;
	cout << endl << "size of p2 = " << sizeof(p2) << endl << endl;
}
void test03()
{
	Person3 p3;
	cout << endl << "size of p3 = " << sizeof(p3) << endl << endl;
}
int main() {
	test01();
	test02();
	test03();
	system("pause");
	return 0;
}

非静态成员函数：不属于类的对象上

#include 
using namespace std;
//成员变量 和 成员函数 是分开存储的

class Person//现在是一个空类，看看有多大
{
};

class Person2
{
	int m_A; //非静态成员变量（没有static）属于类的对象上
	
};

class Person3
{
	static int m_B; //静态成员变量，类内声明类外初始化,不属于类对象上
};
int Person3::m_B = 0;

class Person4
{
	void fun(){}//非静态成员函数（没有static）不属于类的对象上
//静态成员函数，也不属于类的对象上
};

void test01()
{
	Person p1;
	cout << endl << "size of p1 = " << sizeof(p1) << endl << endl;
}

void test02()
{
	Person2 p2;
	cout << endl << "size of p2 = " << sizeof(p2) << endl << endl;
}
void test03()
{
	Person3 p3;
	cout << endl << "size of p3 = " << sizeof(p3) << endl << endl;
}
void test04()
{
	Person4 p4;
	cout << endl << "size of p4 = " << sizeof(p4) << endl << endl;
}
int main() {
	test01();
	test02();
	test03();
	test04();
	system("pause");
	return 0;
}

4.3.2 this指针的概念

通过4.3.1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—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

谁调用这块内存，this就指向谁。
this指针的特点：

1. this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针
2. this指针不需要定义，直接使用即可

this指针的用途:

1. 当形参和成员变是同名时，可用this指针来区分
2. 在类的非静态成员函数中返回对象本身，可使用return *this

一. 解决名称冲突

#include 
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		age = age;
	}
	int age;
};
// 1. 解决名称冲突

void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "The age of p1 is " << p1.age << endl;		  
}
// 2. 返回对象本身用 *this
int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

是因为编译器认为这三个age是一回事，实则不是。

方法一

方法二

this指针，指向的是，被调用的成员函数所属的对象
现在这个函数，是p1在调，this就指向p1

二. 返回对象本身
首先，想实现一个年龄相加的操作

#include 
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		this->age = age;
	}

	void PersonAddAge(Person& p)
	{
		this->age += p.age;
			}

	int age;
};
// 1. 解决名称冲突
void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "The age of p1 is " << p1.age << endl << endl;
}
// 2. 返回对象本身用 *this
void test02()
{
	Person p1(10);
	Person p2(10);
	p2.PersonAddAge(p1);
	cout << "the age of p2 is " << p2.age << endl << endl;
}

int main() 
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

成功，但是仅仅加一次，没加爽还想加，是否可以利用

p2.PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1).PersonAddAge(p1);

不可以，因为现在的返回值p2.PersonAddAge(p1)的返回值是void，就不能再次调用了。
但是如果函数调用了一次之后，返回的依然是p2，就可以再继续.PersonAddAge(p1)了。

当p2来调用这个函数的时候，this指向p2，那么如果return一个* this，也就是p2对象的本体。
如果写了*this，就不能用void了，需要换成Person&，要使用引用的方式做一个返回。

#include 
using namespace std;

class Person
{
public:
	Person(int age)
	{
		this->age = age;
	}

	Person& PersonAddAge(Person& p)
	{
		this->age += p.age;
		return *this;
	}
	int age;
};
// 1. 解决名称冲突
void test01()
{
	Person p1(18);
	cout << "The age of p1 is " << p1.age << endl << endl;
}
// 2. 返回对象本身用 *this
void test02()
{
	Person p1(10);
	Person p2(10);
	p2.PersonAddAge(p1);
	cout << "the age of p2 is " << p2.age << endl << endl;
}

int main() 
{
	test01();
	test02();
	system("pause");
	return 0;
}

以上思想：【链式编程思想】

另一方面，如果返回的不是引用，是一个指，只写一个Person，还能正常输出吗？

第一次调用之后，p2+10，返回的不是p2的本体了。返回的是20，是一个形成的新的数据。即：

4.3.3 空指针访问成员函数

C++中，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，如果用到了this指针，需要加以判断保证代码的健壮性。

#include 
using namespace std;

class Person
{
public:
	void showClassName()
	{
		cout << "this is Person class" << endl;
	}
	void showPersonAge()
	{
		cout << "age = " << m_Age << endl;
	}
	int m_Age;
};

void test01()
{
	Person* p = NULL;
	p->showClassName();
	p->showPersonAge();
}
int main() 
{
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

原因分析：
第二个用到了m_Age属性，在默认情况下，属性前都默认成；

cout << "age = " << this->m_Age << endl;

表示的意思是，这是当前对象的一个属性，但是指针指向的Person是一个空指针，this根本没有指向一个确切的值，是一个空的值，还想访问属性，是不可行的。无中生有。

一些教材的解决方案

void showPersonAge()
	{
		//报错原因是因为传入的指针是NULL
		if (this == NULL)
		{
			return;
		}
		cout << "age = " << this->m_Age << endl;
	}

代码直接返回，如果为空，也不崩。

4.3.4 const修饰成员函数

常函数:

1. 成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
2. 常函数内不可以修改成员属性
3. 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:

1. 声明对象前加const称该对象为常对象
2. 常对象只能调用常函数

在函数的内部，不管传不传，都有一个隐含的this指针，相当于有一个this->在修饰着m_A，即

this->m_A = 100;

而this指针的本质是一个指针常量，也就是指针的指向是不可修改的。但是this指针指向的值是可以修改的。
在成员函后边加了一个const，本质修饰的是this指针，使得指针指向的值也不可以修改

4.4 友元、运算符重载、继承、多态、文件操作（见后续更新…）

最后…