书接上回：【C++】类和对象（一）

九、this指针

this指针的指出

我们先来看如下代码：

class Date
{
public:void Init(int year, int month, int day){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;}
private:int _year;// 年int _month;// 月int _day;// 日
};int main()
{Date d1, d2;d1.Init(2022, 1, 11);d2.Init(2022, 1, 12);d1.Print();d2.Print();return 0;
}

❓两个对象调用相同的Print()函数，但可以打印出各自对象成员变量的不同值，那编译器是如何知道本次调用是哪一个对象在调用该成员函数呢？

这就引出我们接下来的知识点——隐含的this指针

所有的成员函数被定义出来的时候，默认都会带有一个被隐藏起来的指针，叫做this指针。this指针是成员函数的第一个参数。相应的，对象在调用成员函数的时候，编译器会默认传该对象的地址作为实参，形参位置this指针用来接收对象的地址。

如果显示写出this指针如图：

其实C++跟C语言中的操作类似，只不过C++把调用函数时传参的工作，被调用函数接收参数的工作都交给编译器：

this指针的特性

1️⃣this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参，对象调用成员函数的时候不需要程序员传递对象的地址，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递形参和实参的位置不能显示写，函数内部可以使用。

2️⃣this指针的类型本质有const的修饰：类类型* const，eg.（Date* const this）。不能给this指针赋值（改变this指针指向）,但是this指向的内容可以被改变

面试题

❓this指针存在内存中的哪个区域

this指针是一个成员函数的形参，所以在函数栈帧里。

❓this指针可以为空吗

下面的代码运行结果是怎么样的？

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

答案：B.运行崩溃

p会做为实参传递给this指针，此时this指针为空，编译不会报错。但是cout << _a << endl这句代码对this指针指向对象的成员变量进行访问，则程序会崩溃。所以this指针不能为空。

下图验证了this指针是空指针。

十、C语言和C++实现Stack的对比

C语言

typedef int DataType;
typedef struct Stack
{DataType* array;int capacity;int size;
}Stack;
void StackInit(Stack* ps)
{assert(ps);ps->array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);if (NULL == ps->array){assert(0);return;}ps->capacity = 3;ps->size = 0;
}
void StackDestroy(Stack* ps)
{assert(ps);if (ps->array){free(ps->array);ps->array = NULL;ps->capacity = 0;ps->size = 0;}
}
void CheckCapacity(Stack* ps)
{if (ps->size == ps->capacity){int newcapacity = ps->capacity * 2;DataType* temp = (DataType*)realloc(ps->array,newcapacity * sizeof(DataType));if (temp == NULL){perror("realloc申请空间失败!!!");return;}ps->array = temp;ps->capacity = newcapacity;}
}
void StackPush(Stack* ps, DataType data)
{assert(ps);CheckCapacity(ps);ps->array[ps->size] = data;ps->size++;
}
int StackEmpty(Stack* ps)
{assert(ps);return 0 == ps->size;
}
void StackPop(Stack* ps)
{if (StackEmpty(ps))return;ps->size--;
}
DataType StackTop(Stack* ps)
{assert(!StackEmpty(ps));return ps->array[ps->size - 1];
}
int StackSize(Stack* ps)
{assert(ps);return ps->size;
}
int main()
{Stack s;StackInit(&s);StackPush(&s, 1);StackPush(&s, 2);StackPush(&s, 3);StackPush(&s, 4);printf("%d\n", StackTop(&s));printf("%d\n", StackSize(&s));StackPop(&s);StackPop(&s);printf("%d\n", StackTop(&s));printf("%d\n", StackSize(&s));StackDestroy(&s);return 0;
}

可以看到，在用C语言实现时，Stack相关操作函数有以下共性：

每个函数的第一个参数都是Stack*

函数中必须要对第一个参数检测，因为该参数可能会为NULL

函数中都是通过Stack*参数操作栈的

调用时必须传递Stack结构体变量的地址

结构体中只能定义存放数据的结构，操作数据的方法不能放在结构体中，即数据和操作数据的方式是分离开的，而且实现复杂，涉及大量指针操作。

C++

typedef int DataType;
class Stack
{
public:void Init(){_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * 3);if (NULL == _array){perror("malloc申请空间失败!!!");return;}_capacity = 3;_size = 0;}void Push(DataType data){CheckCapacity();_array[_size] = data;_size++;}void Pop(){if (Empty())return;_size--;}DataType Top() { return _array[_size - 1]; }int Empty() { return 0 == _size; }int Size() { return _size; }void Destroy(){if (_array){free(_array);_array = NULL;_capacity = 0;_size = 0;}}
private:void CheckCapacity(){if (_size == _capacity){int newcapacity = _capacity * 2;DataType* temp = (DataType*)realloc(_array, newcapacity *sizeof(DataType));if (temp == NULL){perror("realloc申请空间失败!!!");return;}_array = temp;_capacity = newcapacity;}}
private:DataType* _array;int _capacity;int _size;
};
int main()
{Stack s;s.Init();s.Push(1);s.Push(2);s.Push(3);s.Push(4);printf("%d\n", s.Top());printf("%d\n", s.Size());s.Pop();s.Pop();printf("%d\n", s.Top());printf("%d\n", s.Size());s.Destroy();return 0;
}

C++中通过类可以将数据 以及 操作数据的方法放在一起，通过访问权限可以控制哪些方法在类外可以被调用，即封装，在使用时就像使用自己的成员一样，更符合人类对一件事物的认知。 而且每个方法不需要传递Stack*的参数了，编译器编译之后该参数会自动还原，即C++中 Stack * 参数是编译器维护的，C语言中需用用户自己维护。