C++从入门到起飞之——this指针全方位剖析！

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                                                        C++从入门到起飞

   个人格言：悟已往之不谏，知来者犹可追

           克心守己，律己则安！

1、this指针

2、C++和C语⾔实现Stack对⽐

C实现Stack代码

C++实现Stack代码

3.完结散花

1、this指针

class Data
{
public:void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "/" << _month << "/" << _day << endl;}private://这里只是声明，并没有开空间int _year;int _month;int _day;
};

• Date类中有Init与Print两个成员函数，函数体中没有关于不同对象的区分，那当d1调⽤Init和 Print函数时，该函数是如何知道应该访问的是d1对象还是d2对象呢？那么这⾥就要看到C++给了⼀个隐含的this指针解决这⾥的问题

• 编译器编译后，类的成员函数默认都会在形参第⼀个位置，增加⼀个当前类类型的指针，叫做this 指针。⽐如Date类的Init的真实原型为， void Init(Date* const this, int year, int month, int day)

• 类的成员函数中访问成员变量，本质都是通过this指针访问的，如Init函数中给_year赋值， this- >_year = year;

class Data
{
public:void Init(int year, int month, int day){this->_year = year;this->_month = month;this->_day = day;}void Print(){cout << this->_year << "/" << this->_month << "/" << this->_day << endl;}private://这里只是声明，并没有开空间int _year;int _month;int _day;
};

• C++规定不能在实参和形参的位置显⽰的写this指针(编译时编译器会处理)，但是可以在函数体内显⽰使⽤this指针。

1.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

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

答案是正常运行，原因就在于我们对类类型进行操作（p->Print）时并不是对指针本身进行解引用操作，而是通过传参调用Print函数，我们只是传了空指针，并没有对空指针进行任何访问，所以程序不会报错。

2.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

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

我们看到程序并没有正常结束，所以答案是运行崩溃，原因在于函数调用时没有问题，但我们在函数执行期间对空指针进行了解引用（非法访问）

而对于空指针的访问只有在运行时才会发生，而编译器在编译阶段时不会发现的，所以不是编译错误，而是运行时崩溃。

3.this指针存在内存哪个区域的()

A. 栈 B.堆 C.静态区 D.常量区 E.对象⾥⾯

答案是A！

在C++中，`this` 指针是一个隐含的指向当前对象的指针，它不是由程序员分配的，而是编译器自动创建并插入到每个成员函数的隐式参数列表中的。`this` 指针位于函数调用帧（call stack frame）的局部变量区，通常称为栈空间（Stack），用于存储函数执行时需要的临时数据和指向自身对象的数据。

当函数被调用时，`this` 指针会被初始化为指向调用它的对象实例，这对于访问类的私有成员变量特别有用。记住，`this` 永远不会为空，除非是在静态成员函数或者非成员函数中，这时没有特定的对象关联。

2、C++和C语⾔实现Stack对⽐

⾯向对象三⼤特性：封装、继承、多态，下⾯的对⽐我们可以初步了解⼀下封装。

通过下⾯两份代码对⽐，我们发现C++实现Stack形态上还是发⽣了挺多的变化，底层和逻辑上没啥变化。

C实现Stack代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<assert.h>
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{STDataType* a;int top;int capacity;
}ST;
void STInit(ST* ps)
{assert(ps);ps->a = NULL;ps->top = 0;ps->capacity = 0;
}
void STDestroy(ST* ps)
{assert(ps);free(ps->a);ps->a = NULL;ps->top = ps->capacity = 0;
}
void STPush(ST* ps, STDataType x)
{assert(ps);// 满了， 扩容if (ps->top == ps->capacity){int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, newcapacity *sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}ps->a = tmp;ps->capacity = newcapacity;}ps->a[ps->top] = x;ps->top++;
}
bool STEmpty(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top == 0;
}
void STPop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!STEmpty(ps));ps->top--;
}
STDataType STTop(ST* ps)
{assert(ps);assert(!STEmpty(ps));return ps->a[ps->top - 1];
}
int STSize(ST* ps)
{assert(ps);return ps->top;
}
int main()
{ST s;STInit(&s);STPush(&s, 1);STPush(&s, 2);STPush(&s, 3);STPush(&s, 4);while (!STEmpty(&s)){printf("%d\n", STTop(&s));STPop(&s);}STDestroy(&s);return 0;
}

C++实现Stack代码

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:// 成员函数void Init(int n = 4){_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * n);if (nullptr == _a){perror("malloc申请空间失败");return;}_capacity = n;_top = 0;}void Push(STDataType x){if (_top == _capacity){int newcapacity = _capacity * 2;STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(_a, newcapacity *sizeof(STDataType));if (tmp == NULL){perror("realloc fail");return;}_a = tmp;_capacity = newcapacity;}_a[_top++] = x;}void Pop(){assert(_top > 0);--_top;}bool Empty(){return _top == 0;}int Top(){assert(_top > 0);return _a[_top - 1];}void Destroy(){free(_a);_a = nullptr;_top = _capacity = 0;}
private:// 成员变量STDataType* _a;size_t _capacity;size_t _top;
};
int main()
{Stack s;s.Init();s.Push(1);s.Push(2);s.Push(3);s.Push(4);while (!s.Empty()){printf("%d\n", s.Top());s.Pop();}s.Destroy();return 0;
}

• C++中数据和函数都放到了类⾥⾯，通过访问限定符进⾏了限制，不能再随意通过对象直接修改数据，这是C++封装的⼀种体现，这个是最重要的变化。这⾥的封装的本质是⼀种更严格规范的管理，避免出现乱访问修改的问题。当然封装不仅仅是这样的，我们后⾯还需要不断的去学习。

• C++中有⼀些相对⽅便的语法，⽐如Init给的缺省参数会⽅便很多，成员函数每次不需要传对象地址，因为this指针隐含的传递了，⽅便了很多，使⽤类型不再需要typedef⽤类名就很⽅便

• 在我们这个C++⼊⻔阶段实现的Stack看起来变了很多，但是实质上变化不⼤。等着我们后⾯看STL 中的⽤适配器实现的Stack，⼤家再感受C++的魅⼒。