this指针相关

一、类对象的存储方式

先说一下结论：一个类的大小，实际就是该类中”成员变量”之和，当然要注意内存对齐
注意空类和没有成员变量的类的大小，编译器给了这两种类一个字节来唯一标识这个类的对象。

class A
{
public:
	int _a;
	int _b;
};
class B
{
	// 空类
};
class C
{
public:
	void func()
	{
		cout << "func()" << endl;
	}
};
int main()
{
	cout << "A的大小：" << sizeof(A) << endl;
	cout << "B的大小：" << sizeof(B) << endl;
	cout << "C的大小：" << sizeof(C) << endl;
	return 0;
}

• 为什么成员变量存放在在类对象中，成员函数不在类对象中？

成员变量存放在类对象中，每个类对象都会拥有自己的成员变量。这些成员变量占据了每个对象的内存空间，它们具有对象的特定值和状态。当创建多个对象时，每个对象都会有自己独立的成员变量，从而保证了数据的封装性。

相比之下，成员函数并不包含对象特定的数据，它们通常只需要访问类的成员变量以及执行一些操作。因此，将成员函数与对象实例分离可以节省内存空间，避免重复存储相同的函数代码。

另外，将成员函数与对象实例分离还能提高代码的复用性。多个对象可以共享同一个类的成员函数，而无需为每个对象都存储一份相同的函数代码。这样可以减少内存消耗，并且方便维护和修改代码。

总结起来，将成员变量存放在类对象中，而将成员函数与对象实例分离，能够节省内存空间、提高代码复用性，并符合面向对象编程的封装性原则。

补充：内存对齐的规则

1. 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。

注意：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。VS中默认的对齐数为8。
3. 结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍。

4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
 

二、this指针

• 既然内存中不存放成员函数，那么程序又是怎么确定是哪个对象调用的函数呢？

class Date
{
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
public:
	Date(int year = 2024, int month = 1, int day = 14)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void Print()
	{
		cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
	}
};

int main()
{
	Date d1(2023, 12, 12);
	Date d2;
	d1.Print();
	d2.Print();
	return 0;
}

在C++中，每个成员函数都有一个隐含的额外参数，即指向调用该函数的对象的指针（this指针）。通过this指针，程序能够确定是哪个对象调用了该函数。

当调用一个成员函数时，编译器会自动将调用该函数的对象的地址作为this指针传递给函数。这样，在函数内部就可以通过this指针来访问对象的成员变量和其他成员函数。

所以上面代码就会被编译器处理成这样：

void Print()
{
	cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;
}

void Print(Date* this)
{
	cout << this->_year << "/" << this->_month << "/" << this->_day << endl;
}

d1.Print();
d2.Print();

d1.Print(&d1);
d2.Print(&d2);

• this指针的特性

1. this指针的类型：类类型* const，即成员函数中，不能给this指针赋值。

2. 只能在“成员函数”的内部使用
3. this指针本质上是“成员函数”的形参，当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。

总结：

1.this指针是一个隐含于每一个非静态成员函数中的特殊指针。它指向正在被该成员函数操作的那个对象。（全局函数没有this指针）
2.当对一个对象调用成员函数时，编译程序先将对象的地址赋给this指针，然后调用成员函数，每次成员函数存取数据成员时，由隐含使用this指针。
3.当一个成员函数被调用时，自动向它传递一个隐含的参数，该参数是一个指向这个成员函数所在的对象的指针。
4.this指针被隐含地声明为：Class Name* const this,这意味着不能给this指针赋值；

在Class Name 类的const成员函数中，this指针的类型为：const className * const,这说明对this指针所指向的这种对象是不可修改的（即不能对这种对象的数据成员进行赋值操作)；
5.this并不是一个常规变量，而是个右值，所以不能取得this的地址（不能&this)。
6.在以下场景中，经常需要显式引用this指针：
ⅰ.为实现对象的链式引用；
ⅱ.为避免对同一对象进行赋值操作
iⅱ.在实现一些数据结构时，如list。

• this相关题目

1、下面描述错误的是( D )

A.this指针是非静态成员函数的隐含形参.

B.每个非静态的成员函数都有一个this指针.

C.this指针是存在对象里面的.

D.this指针可以为空

在C++中，this指针始终指向当前对象的地址，它是非静态成员函数的隐含形参。this指针不可能为空，因为它指向调用该成员函数的对象的地址。在非静态成员函数中，this指针可以用于访问该对象的成员变量和成员函数。

2、下列有关this指针使用方法的叙述正确的是（ D ）

A.保证基类保护成员在子类中可以被访问

B.保证基类私有成员在子类中可以被访问

C.保证基类公有成员在子类中可以被访问

D.保证每个对象拥有自己的数据成员，但共享处理这些数据的代码

this指针并不影响对基类成员的访问权限，它仅仅指向当前对象，无论是基类还是子类的成员。保护成员只能在派生类内部或友元函数中访问，私有成员只能在类内部访问，而公有成员可以在任何地方访问。this指针不会改变这些访问权限。

"共享处理这些数据的代码"指的是非静态成员函数中对对象的数据进行处理的代码段，这段代码可以被多个对象共享使用。换句话说，通过this指针，每个对象可以调用同一个非静态成员函数来处理自己的数据成员，这样就避免了为每个对象都复制一份相同的代码。

例如，假设有一个类Person，其中包含一个非静态成员函数printName()来打印该对象的姓名。当创建多个Person对象时，这些对象共享同一个printName()函数的代码，但通过各自的this指针，每个对象可以将自己的姓名传递给该函数进行打印，从而实现了数据的共享处理。

3、在C++函数中，有些函数是没有this指针的：

1. 全局函数不具备this指针
2. static函数不具备this指针
3. 友元函数不具备this指针

空指针问题

判断：下面程序编译运行结果是？  A、编译报错  B、运行崩溃  C、正常运行

1、

class A
{
public:
	void Print()
	{
		cout << "Print()" << endl;
	}
private: 
	int _a;
};
int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->Print();
	return 0;
}

在执行 p->Print(); 这一语句时，其实执行的是A::Print()，因为p是一个类A的指针，所以编译器会在类A中查找是否存在Print()函数，发现类中存在这个函数则编译成功。

之后就进入运行阶段，虽然this指针为nullptr，但是Print()函数中没有执行对this解引用的操作，所以可以运行成功。

2、

class A
{
public:
	void PrintA()
	{
		cout << _a << endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	A* p = nullptr;
	p->PrintA(); 
	return 0;
}

同样的执行A::Print()，执行函数，在函数内部存在对this指针解引用的操作 this->_a ，所以运行崩溃。

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