【直击招聘C++】2.5 this指针

一、要点归纳

1.什么是this指针

  this指针是隐含于每一个类对象的特殊指针，该指针值是一个正在被某个成员函数操作的对象的地址。
  this指针是C++实现封装的一种机制，它将对象和该对象调用的成员函数连接在一起，在外部看来每个对象都拥有自己的成员函数，所以this指针在成员函数开始执行钱构造，在成员函数执行结束后清除。只有获得一个对象后才能通过对象使用this指针，而且this指针只有在成员函数中才有定义。
例如有以下程序：

#include <iostream>class Test
{int n;public:Test() {}Test(int m) { n = m; }void addvalue(int m){Test s1;s1.n = n + m;*this = s1;}void disp() { std::cout << "n=" << n << std::endl; }
};int main()
{Test s(10);s.disp();s.addvalue(5);s.disp();return 0;
}

程序的执行结果如下：

n=10
n=15

Test类中定义了一个addvalue的非静态成员函数，在调用它时需要写成：

Test s;
s.addvalue(5);

也就是说需要告诉系统是将s对象的私有数据成员n增大5，而不是其他对象。它实际上相当于以下函数调用。

addvalue(&s,5);

即将类对象的地址作为第1个参数传递给了函数。addvalue函数的原型相当于：

void addvalue(Test * this, int m);

该函数的第1个参数是指向该类对象的一个指针，即this指针。在定义该成员函数时并没有看到这样一个参数，因为这个参数是系统隐含的。在成员函数的定义体中可以通过this访问这个地址参数。如果不用this指针，该成员函数等同于如下代码：

void addvalue(int m)
{n+=m;
}

this指针只能用在类的非静态成员函数中使用，它指向该成员函数被调用的对象。静态成员函数没有this指针，因为类只有一个静态成员函数的副本，所以使用this指针没有什么意义。

2.this指针的深入讨论

程序1

class A
{int n;public:A() { n = 1; }void fun() { std::cout << "n=" << this->n << std::endl; }
};
void test02()
{A *p = NULL;// p->fun();
}

上述程序中A的成员函数放在代码区，对应有一个地址，在链接时将调用fun函数的地方用这个地址代替，并传递this指针。类Test的对象指针p为NULL，所以this指向没有意义的实例，在执行p->fun()时由于访问this->n导致程序崩溃。

程序2

class B
{int n;public:B() { n = 1; }void fun() { std::cout << "fun" << std::endl; }
};
void test03()
{B *p = NULL;p->fun();
}

上述程序可以正确执行，并输出fun。fun函数中并没有this指针，所以不存在链接问题，不会报错。如果在fun函数中访问this指针，或者访问任何非静态数据成员都会导致程序崩溃。

3.类成员函数返回对象和返回对象引用的区别

下面通过一个实例说明返回对象和返回对象引用的类成员函数的区别。

class C
{int m;public:C() : m(1) {} // 默认构造函数~C() {}       // 析构函数C fun1(){std::cout << "m=" << m << std::endl;return *this;}C &fun2(){std::cout << "m=" << m << std::endl;return *this;}void set(int x) { m = x; }void display() { std::cout << "m=" << m << std::endl; }
};
void test04()
{std::cout << "===返回对象===" << std::endl;C c1;c1.fun1().set(2);c1.display();std::cout << "===返回对象引用===" << std::endl;C c2;c2.fun2().set(2);c2.display();
}

在上述程序中类C有fun1()和fun2()两个公有成员函数，其中 C fun1()是返回C对象的成员函数，而C& fun2()是返回C对象引用的成员函数，两个成员函数的函数体相同。执行test04函数的主要语句过程如下：

• C c1语句调用默认构造函数创建c1
• c1.fun1().set(2)语句先执行c1.fun1()，输出m=1，返回当前对象，并调用拷贝构造函数创建一个临时对象，再通过这个临时对象调用set(2)，将这个临时对象的m修改为2，该语句执行完毕。调用析构函数销毁这个临时对象，而c1没有发生任何改变。
• c1.display()语句输出m=1
• C c2语句调用默认构造函数创建c2
• c2.fun2().set(2)语句首先执行c2.fun2()，输出“m=1”，由于fun2()函数类型的对象引用，其执行结果为对象c2，再调用set(2)，等同于c2.set(2)，将对象c2的m修改为2。
• c2.display()输出m=2
• test04函数执行完毕，调用两次析构函数销毁对象c2和c1。

二、面试真题解析

面试题1

【面试题】下面程序段中包含4个函数，其中具有隐含this指针的是（f4）

int f1();
class  T
{public:static int f2();private:friend int f3();protected:int f4();
};

【答】类中的静态成员函数和友元函数不含this指针，普通非成员函数也不含this指针。

面试题2

【面试题】在成员函数中return *this和return this有何不同？
【答】对于类A，其成员函数中return *this返回的是当前对象的副本或者本身（若成员函数的返回类型为A，则是返回副本；若成员函数的返回类型为A&，则是返回本身），而return this返回当前对象的地址（指向当前对象的指针）。