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詳解C++中的this指針與常對象

更新時間：2015年09月17日 14:47:02 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了詳解C++中的this指針與常對象,是C++入門學習中的基礎知識,需要的朋友可以參考下

C++ this指針詳解
this 是C++中的一個關鍵字，也是一個常量指針，指向當前對象（具體說是當前對象的首地址）。通過 this，可以訪問當前對象的成員變量和成員函數(shù)。
所謂當前對象，就是正在使用的對象，例如對于stu.say();，stu 就是當前對象，系統(tǒng)正在訪問 stu 的成員函數(shù) say()。
假設 this 指向 stu 對象，那么下面的語句中，this 就和 pStu 的值相同：

Student stu; //通過Student類來創(chuàng)建對象
Student *pStu = &stu;

[示例] 通過 this 來訪問成員變量：

class Student{
private:
  char *name;
  int age;
  float score;
public:
  void setname(char *);
  void setage(int);
  void setscore(float);
};
void Student::setname(char *name){
  this->name = name;
}
void Student::setage(int age){
  this->age = age;
}
void Student::setscore(float score){
  this->score = score;
}

本例中，函數(shù)參數(shù)和成員變量重名是沒有問題的，因為通過 this 訪問的是成員變量，而沒有 this 的變量是函數(shù)內部的局部變量。例如對于this->name = name;語句，賦值號左邊是類的成員變量，右邊是 setname 函數(shù)的局部變量，也就是參數(shù)。

下面是一個完整的例子：

#include <iostream>
using namespace std;
class Student{
private:
  char *name;
  int age;
  float score;
public:
  void setname(char *);
  void setage(int);
  void setscore(float);
  void say();
};
void Student::setname(char *name){
  this->name = name;
}
void Student::setage(int age){
  this->age = age;
}
void Student::setscore(float score){
  this->score = score;
}
void Student::say(){
  cout<<this->name<<"的年齡是 "<<this->age<<"，成績是 "<<this->score<<endl;
}
int main(){
  Student stu1;
  stu1.setname("小明");
  stu1.setage(15);
  stu1.setscore(90.5f);
  stu1.say();
  
  Student stu2;
  stu2.setname("李磊");
  stu2.setage(16);
  stu2.setscore(80);
  stu2.say();
  return 0;
}

運行結果：

小明的年齡是 15，成績是 90.5
李磊的年齡是 16，成績是 80

對象和普通變量類似；每個對象都占用若干字節(jié)的內存，用來保存成員變量的值，不同對象占用的內存互不重疊，所以操作對象A不會影響對象B。

上例中，創(chuàng)建對象 stu1 時，this 指針就指向了 stu1 所在內存的首字節(jié)，它的值和 &stu1 是相同的；創(chuàng)建對象 stu2 時，this 等于 &stu2；創(chuàng)建對象 stu3 時也一樣。

我們不妨來證明一下，給 Student 類添加一個成員函數(shù)，輸出 this 的值，如下所示：

void Student::printThis(){
  cout<<this<<endl;
}

然后在 main 函數(shù)中創(chuàng)建對象并調用 printThis：

Student stu1, *pStu1 = &stu1;
stu1.printThis();
cout<<pStu1<<endl;
Student stu2, *pStu2 = &stu2;
stu2.printThis();
cout<<pStu2<<endl;

運行結果：

0x28ff30
0x28ff30
0x28ff10
0x28ff10

可以發(fā)現(xiàn)，this 確實指向了當前對象的首地址，而且對于不同的對象，this 的值也不一樣。

幾點注意：
this 是常量指針，它的值是不能被修改的，一切企圖修改該指針的操作，如賦值、遞增、遞減等都是不允許的。
this 只能在成員函數(shù)內部使用，其他地方?jīng)]有意義，也是非法的。
只有當對象被創(chuàng)建后 this 才有意義，因此不能在 static 成員函數(shù)中使用，后續(xù)會講到。
this 到底是什么

實際上，this 指針是作為函數(shù)的參數(shù)隱式傳遞的，它并不出現(xiàn)在參數(shù)列表中，調用成員函數(shù)時，系統(tǒng)自動獲取當前對象的地址，賦值給 this，完成參數(shù)的傳遞，無需用戶干預。

this 作為隱式參數(shù)，本質上是成員函數(shù)的局部變量，不占用對象的內存，只有在發(fā)生成員函數(shù)調用時才會給 this 賦值，函數(shù)調用結束后，this 被銷毀。

正因為 this 是參數(shù)，表示對象首地址，所以只能在函數(shù)內部使用，并且對象被實例化以后才有意義。

C++常對象及其成員
C++雖然采取了不少有效的措施(如設private保護)以增加數(shù)據(jù)的安全性，但是有些數(shù)據(jù)卻往往是共享的，人們可以在不同的場合通過不同的途徑訪問同一個數(shù)據(jù)對象。有時在無意之中的誤操作會改變有關數(shù)據(jù)的狀況，而這是人們所不希望出現(xiàn)的。

既要使數(shù)據(jù)能在一定范圍內共享，又要保證它不被任意修改，這時可以使用const，即把有關的數(shù)據(jù)定義為常量。
常對象

在定義對象時指定對象為常對象。常對象必須要有初值，如：

  Time const t1(12,34,46); //t1是常對象

這樣，在所有的場合中，對象t1中的所有成員的值都不能被修改。凡希望保證數(shù)據(jù)成員不被改變的對象，可以聲明為常對象。

定義常對象的一般形式為：

  類名 const 對象名[(實參表列)];

也可以把const寫在最左面：

  const 類名 對象名[(實參表列)];

二者等價。

如果一個對象被聲明為常對象，則不能調用該對象的非const型的成員函數(shù)（除了由系統(tǒng)自動調用的隱式的構造函數(shù)和析構函數(shù)）。例如，對于例9.7中已定義的Time類，如果有

  const Time t1(10,15,36); //定義常對象t1
  t1.get_time( ); //企圖調用常對象t1中的非const型成員函數(shù)，非法

這是為了防止這些函數(shù)會修改常對象中數(shù)據(jù)成員的值。

不能僅依靠編程者的細心來保證程序不出錯，編譯系統(tǒng)充分考慮到可能出現(xiàn)的情況，對不安全的因素予以攔截?，F(xiàn)在，編譯系統(tǒng)只檢查函數(shù)的聲明，只要發(fā)現(xiàn)調用了常對象的成員函數(shù)，而且該函數(shù)未被聲明為const，就報錯，提請編程者注意。

引用常對象中的數(shù)據(jù)成員很簡單，只需將該成員函數(shù)聲明為const即可。如：

  void get_time( ) const ; //將函數(shù)聲明為const

這表示get_time是一個const型函數(shù)，即常成員函數(shù)。

常成員函數(shù)可以訪問常對象中的數(shù)據(jù)成員，但仍然不允許修改常對象中數(shù)據(jù)成員的值。有時在編程時有要求，一定要修改常對象中的某個數(shù)據(jù)成員的值，ANSI C++考慮到實際編程時的需要，對此作了特殊的處理，對該數(shù)據(jù)成員聲明為mutable，如：

  mutable int count;

把count聲明為可變的數(shù)據(jù)成員，這樣就可以用聲明為const的成員函數(shù)來修改它的值。
常對象成員

可以將對象的成員聲明為const，包括常數(shù)據(jù)成員和常成員函數(shù)。

1) 常數(shù)據(jù)成員
其作用和用法與一般常變量相似，用關鍵字const來聲明常數(shù)據(jù)成員。常數(shù)據(jù)成員的值是不能改變的。

有一點要注意：只能通過構造函數(shù)的參數(shù)初始化表對常數(shù)據(jù)成員進行初始化。如在類體中定義了常數(shù)據(jù)成員hour：

  const int hour; //聲明hour為常數(shù)據(jù)成員

不能采用在構造函數(shù)中對常數(shù)據(jù)成員賦初值的方法，下面的做法是非法的：

  Time::Time(int h){
    hour=h;
  } // 非法

因為常數(shù)據(jù)成員是不能被賦值的。

在類外定義構造函數(shù)，應寫成以下形式：

  Time::Time(int h):hour(h){} //通過參數(shù)初始化表對常數(shù)據(jù)成員hour初始化

常對象的數(shù)據(jù)成員都是常數(shù)據(jù)成員，因此常對象的構造函數(shù)只能用參數(shù)初始化表對常數(shù)據(jù)成員進行初始化。

2) 常成員函數(shù)
前面已提到，一般的成員函數(shù)可以引用本類中的非const數(shù)據(jù)成員，也可以修改它們。如果將成員函數(shù)聲明為常成員函數(shù)，則只能引用本類中的數(shù)據(jù)成員，而不能修改它們，例如只用于輸出數(shù)據(jù)等。如

  void get_time( ) const ; //注意const的位置在函數(shù)名和括號之后

const是函數(shù)類型的一部分，在聲明函數(shù)和定義函數(shù)時都要有const關鍵字，在調用時不必加const。常成員函數(shù)可以引用const數(shù)據(jù)成員，也可以引用非const的數(shù)據(jù)成員。const數(shù)據(jù)成員可以被const成員函數(shù)引用，也可以被非const的成員函數(shù)引用。具體情況可以用下表表示。

那么怎樣利用常成員函數(shù)呢？
如果在一個類中，有些數(shù)據(jù)成員的值允許改變，另一些數(shù)據(jù)成員的值不允許改變，則可以將一部分數(shù)據(jù)成員聲明為const，以保證其值不被改變，可以用非const的成員函數(shù)引用這些數(shù)據(jù)成員的值，并修改非const數(shù)據(jù)成員的值。
如果要求所有的數(shù)據(jù)成員的值都不允許改變，則可以將所有的數(shù)據(jù)成員聲明為const，或將對象聲明為const(常對象)，然后用const成員函數(shù)引用數(shù)據(jù)成員，這樣起到“雙保險”的作用，切實保證
如果已定義了一個常對象，只能調用其中的const成員函數(shù)，而不能調用非const成員函數(shù)(不論這些函數(shù)是否會修改對象中的數(shù)據(jù))。這是為了保證數(shù)據(jù)的安全。如果需要訪問對象中的數(shù)據(jù)成員，可將常對象中所有成員函數(shù)都聲明為const成員函數(shù)，但應確保在函數(shù)中不修改對象中的數(shù)據(jù)成員。