C++类和对象【3】—— C++对象模型和this指针(const修饰的常函数与常对象)

简介: C++类和对象【3】—— C++对象模型和this指针(const修饰的常函数与常对象)

成员变量和成员函数分开存储

在C++中,类内的成员变量和成员函数分开存储


只有非静态成员变量才属于类的对象上

class Person {
public:
  Person() {
    mA = 0;
  }
    //占对象的内存空间就说明,属于类的对象上
  //非静态成员变量占对象空间(不是空的就按照内容来分配字节,不考虑内存对齐)
  int mA;
  //静态成员变量不占对象空间
  static int mB; 
  //函数也不占对象空间,所有函数共享一个函数实例
  void func() {
    cout << "mA:" << this->mA << endl;
  }
  //静态成员函数也不占对象空间
  static void sfunc() {
  }
};
class Dog{};
void test01()
{
    Dog d;
//空对象占用内存空间为:1
//C++编译器会给每个空对象也分配一个字节空间,是为了区分空对象占内存的位置
//每个空对象也应该有一个独一无二的内存地址。
    cout << "size of d = " << sizeof(d) << endl;
}
int main() {
    //test01();
  cout << sizeof(Person) << endl;
  system("pause");
  return 0;
}

this指针

通过前面我们知道在C++中成员变量和成员函数是分开存储的


每一个非静态成员函数只会诞生一份函数实例,也就是说多个同类型的对象会共用一块代码


那么问题是:这一块代码是如何区分那个对象调用自己的呢?


c++通过提供特殊的对象指针,this指针,解决上述问题。this指针指向被调用的成员函数所属的对象,谁调用它,this就指向谁


this指针是隐含每一个非静态成员函数内的一种指针


this指针不需要定义,直接使用即可


this指针的用途:

  • 当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分
  • 在类的非静态成员函数中返回对象本身,可使用return *this
class Person
{
public:
  Person(int age)
  {
    //1、当形参和成员变量同名时,可用this指针来区分
        //谁调用构造函数,this就指向谁
    this->age = age;
  }
  Person& PersonAddPerson(Person p)//返回类型不加&,以值方式返回局部对象会调用拷贝构造函数,就会产生一个新的对象,就与p2没关系了
  {
    this->age += p.age;
    //返回对象本身
    return *this;
  }
    //如果返回类型改为值Person,每一次都会产生新的对象,输出结果也就是20
  int age;
};
void test01()
{
  Person p1(10);
  cout << "p1.age = " << p1.age << endl;
  Person p2(10);
  p2.PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1).PersonAddPerson(p1);
  cout << "p2.age = " << p2.age << endl;
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

空指针访问成员函数

C++中空指针也是可以调用成员函数的,但是也要注意有没有用到this指针


如果用到this指针,需要加以判断保证代码的健壮性

//空指针访问成员函数
class Person {
public:
  void ShowClassName() {
    cout << "Person类调用!" << endl;
  }
  void ShowPerson() {
        //报错原因是传入的指针是为NULL
    cout << mAge << endl;
  }
public:
  int mAge;
};
void test01()
{
  Person * p = NULL;
  p->ShowClassName();     //空指针,可以调用成员函数
  p->ShowPerson();        //但是如果成员函数中用到了this指针,就不可以了(报错)
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

注:上面代码报错的原因:实际上在调用变量mAge时,本质是this->mAge,这时this指向的对象实际是空对象p ,没有创建对象,是一个空的值,都没有确定的年龄,根本访问不到对象成员。


如果用到this指针,需要加以判断保证代码的健壮性。

//空指针访问成员函数
class Person {
public:
  void ShowClassName() {
    cout << "Person类调用!" << endl;
  }
  void ShowPerson() {
    if (this == NULL) {
      return;
    }
    cout << mAge << endl;
  }
public:
  int mAge;
};
void test01()
{
  Person * p = NULL;
  p->ShowClassName(); //空指针,可以调用成员函数
  p->ShowPerson();  //但是如果成员函数中用到了this指针,就不可以了
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}

const修饰成员函数

常函数:

  • 成员函数后加const后我们称为这个函数为常函数
  • 常函数内不可以修改成员属性
  • 成员属性声明时加关键字mutable后,在常函数中依然可以修改

常对象:

  • 声明对象前加const称该对象为常对象
  • 常对象只能调用常函数
//常函数
class Person {
public:
  Person() {
    m_A = 0;
    m_B = 0;
  }
  //this指针的本质是一个指针常量,指针的指向不可修改
  //如果想让指针指向的值也不可以修改,需要声明常函数
    //在成员函数后面加const(常函数),让指针指向的值也不可以修改
  void ShowPerson() const 
    {
    //const Type* const pointer;
    //this = NULL;    //不能修改指针的指向 Person* const this;
    //this->mA = 100; //但是this指针指向的对象的数据是可以修改的
    //const修饰成员函数,表示指针指向的内存空间的数据不能修改,除了mutable修饰的变量
    this->m_B = 100;
  }
  void MyFunc() const {
    //mA = 10000;
  }
public:
  int m_A;
  mutable int m_B; //可修改 可变的
};
//const修饰对象  常对象
void test01() {
  const Person person;  //常量对象  
  cout << person.m_A << endl;
  //person.mA = 100;    //常对象不能修改成员变量的值,但是可以访问
  person.m_B = 100;     //但是常对象可以修改mutable修饰成员变量
  //常对象访问成员函数
  person.MyFunc(); //常对象只能调用const的函数(常函数)
    //常对象不可以调用普通成员函数,因为普通成员函数可以修改属性
}
int main() {
  test01();
  system("pause");
  return 0;
}
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