C++類的this指標詳解

這篇文章主要講解隱式this指標的概念，以及如何使用，包含const，基礎部分不提太多

先直接給出一個C++Primer里的類，你可能還不能完全看懂，但是不著急，我們一點點解釋

class Sales_data {
	std::string isbn() const { return bookNo; }
	Sales_data& combine(const Sales_data&);
	double avg_price() const;
	std::string bookNo;
	unsigned untis_sold = 0;
	double revenue = 0.0;
};
//Sales_data非成員函式介面
Sales_data add(const Sales_data, const Sales_data&);
std::ostream& print(std::ostream&, const Sales_data&);
std::istream& read(std::istream&, const Sales_data&);

類的所有成員都必須在類內部宣告，但是成員函式體可以定義在外部，比如我們上面寫的Sales_data類，isbn函式定義在了內部，combine和avg_price函式定義在了外部

定義在類內部的函式是隱式的inline函式

inline函式，即為呼叫時“行內地”展開的函式，也就是就說：呼叫時，并不通過函式呼叫的機制，而是通過將函式體直接插入呼叫處來實作的，比如以下呼叫

inline const string &
cout << shorter(s1, s2) << endl;
cout << {s1.size() < s2.size ? s1:s2} << endl;

”this“的概念

我們先看isbn函式

std::string isbn() const { return bookNo; }

它的引數串列為空，回傳一個string物件，那它是怎么知道這個string物件是來自哪個類的？

this

先看一個呼叫的例子

total.isbn()

當我們呼叫成員函式時，實際上是在替某個物件（這里是total）呼叫它，isbn指向Sales_data的成員（bookNo），則它隱式地指向呼叫該函式的物件的成員

在total.isbn()呼叫中，isbn回傳bookNo時，實際上它隱式地回傳total.bookNo

成員函式isbn又通過一個名為this的額外的隱式引數來訪問呼叫它的那個物件（this其實就是指向當前物件的指標），當我們呼叫一個成員函式時，用該函式的物件地址初始化this，this就會指向當前物件

例如呼叫total.isbn()則編譯器負責把total的地址傳遞給isbn的隱式形參this，可以等價地理解為編譯器將該呼叫重寫成了以下形式

std::string isbn() const { return this->bookNo }

因為this的目的總是指向”這個“物件，所以this是一個常量指標（這是一個頂層const，this指標本身就是常量）

isbn() const

首先你要知道const的基本用法，頂層cosnt和底層const如何區別，建議先閱讀這篇文章，下面這幾行代碼方便你回憶起頂層cosnt

int i = 0;
int* const p1 = &i;			//p1本身是常量，頂層const
const int ci = 42;			//ci本身是常量，頂層const
const int* p2 = &ci;		//*在const之后，p2是指向常量的指標，底層const
const int* const p3 = p2;	//先看左邊是頂層，再看右邊是底層，p3是指向常量的常量指標
const int& r = ci;			//宣告參考的const都是底層const，r是一個對常量的參考

好進入正題

先講結論："isbn() const里的const的作用是修改隱式this指標的型別

首先我們忘掉isbn，默認情況下，this的型別是指向型別別的 非常量版本的 常量指標（這是一個頂層const，this指標自己是常量，但是它所指向的物件并不是常量），在Sales_data的成員函式中，this的默認型別是Sales_data* const

盡管this是隱式的，但也遵循初始化規則，所以默認情況下我們不能把this直接系結到一個常量物件上，同時也不能在一個常量物件上呼叫普通的函式成員（需要用到this）

具體來說，如果，我是說如果，如果isbn是一個普通函式沒有const，this也是一個普通的指標，isbn內不會改變this所指的物件（只是回傳bookNo），則我們應該把this宣告成const Sales_data* const，所以把this設定為指向常量的指標可以提高靈活性

然而this隱式的，是不會出現在引數串列中的，所以在哪將this宣告稱指向常量的指標呢？C++的做法就是允許把const關鍵字放在成員函式的引數串列之后，就是我們看到的isbn() const，此時緊跟在引數串列后面的const表示this是一個指向常量的指標，像這樣使用const的成員函式常被稱作常量成員函式

//下面代碼是非法的，只用于說明隱式的this指標如何使用，但我們不能顯式定義this指標
//謹記此處的this是一個指向常量的指標，因為isbn是一個常量成員
std::string Sales_data::isbn(const Sales_data *const this){
    return this->isbn;
}

定義一個回傳this物件的函式

我們之前在Sales_data內宣告了一個combine函式

Sales_data& combine(const Sales_data&);

現在我們在外部定義這個函式

Sales_data& Sales_data::combine(const Sales_data &rhs){
	untis_sold += rhs.untis_sold;
	revenue += rhs.revenue;
	return *this;
}

Sales_data::combine使用作用域運算子以說明：我們定義了一個名為combine的函式，并且該函式宣告在Sales_data類的作用域內，因此當combine使用untis_sold和revenue時，也是隱式地使用了Sales_data的成員

我們呼叫這個combine時

total.combine(trans)

total的地址被系結到隱式的this引數上，而rhs系結到了trans上

你應該注意到了，這個函式的關注點應該在于回傳型別和回傳陳述句

combine設計的初衷是盡量模仿+=運算子，+=把左側的運算物件當成左值回傳，為了盡可能一致，combine必須回傳參考型別（這時左側運算物件是一個Sales_data物件，所以回傳型別為Sales_data&）

怎么回傳呢，現在我們就不需要使用隱式的this指標訪問函式呼叫者 的某個具體成員，而是需要把呼叫函式的物件當成一個整體來訪問

return *this;

return陳述句解參考this指標，獲得了執行該函式的物件，total.combine(trans)就會回傳對total的參考

標籤：C++

上一篇：C語言單鏈表簡單實作(簡單程式復雜化）

下一篇：運算子多載（二）