C++中this指针用法详解及实例

C++中this指针用法详解及实例

概要：

本文简单介绍this指针的基本概念，并通过一个实际例子介绍this指针用于防止变量命名冲突和用于类中层叠式调用的两个用法。

this指针概览

C++中，每个类 对应了一个对象，每个对象指向自己所在内存地址的方式即为使用this指针。在类中，this指针作为一个变量通过编译器隐式传递给非暂存(non-static)成员函数。因为this指针不是对象本身，因此sizeof函数并不能用于确定this指针所对应的对象大小。this指针的具体类型与具体对象的类型以及对象是否被const关键字修饰 有关。例如，在类Employee的非常量函数中，this指针类型为Employee ，若为常量函数，则this指针类型为const Employee 。由于this本身是一个指向对象的指针，因此*this这类去指针操作则得到本类中对象的地址。关于this指针的使用，举例如下：

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Test.h文件：

#ifndef TEST_H
#define TEST_H

class Test 
{
public:
  explicit Test( int = 0 ); // default constructor
  void print() const;
private:
  int x;
}; // end class Test

#endif /* TEST_H */

Test.cpp文件：

#include "Test.h"
#include <iostream>
using namespace std;

// constructor
Test::Test( int value ) : x( value ){}

// print x using implicit and explicit this pointers;
// the parentheses around *this are required
void Test::print() const  
{
  // implicitly use the this pointer to access the member x
  cout << "    x = " << x;
  // explicitly use the this pointer and the arrow operator
  // to access the member x
  cout << "\n this->x = " << this->x;
  // explicitly use the dereferenced this pointer and 
  // the dot operator to access the member x
  cout << "\n(*this).x = " << ( *this ).x << endl;
} // end function print

main.cpp中的调用示例：

#include "Test.h"
int main()
{
  Test testObject( 12 ); // instantiate and initialize testObject
  testObject.print();
  return 0;
} // end main

本例中，由于this本身是指针，因此类中变量x的读写方式即为this->x。注意由于this变量是隐式传递的，因此在同一个类中的成员函数中直接调用x变量其效果等同于通过this指针调用x。使用去指针化的this变量则获得对象地址，因此通过对象地址调用变量的方式是用点号操作符。

介绍完this指针获取变量的方式之后，接下来本文将介绍this指针的两个作用。

一、this指针用于防止类中的变量冲突

this指针可以用来防止数据域与传入参数变量名相同可能导致的问题。以下列程序为例：

Time.h文件

//此处省略定义头

class Time 
{
public:
  //...此处省略若干行非重点部分
  Time &setHour( int ); // set hour
  Time &setMinute( int ); // set minute
  Time &setSecond( int ); // set second

  //...此处省略若干行非重点部分
private:
  unsigned int hour; // 0 - 23 (24-hour clock format)
  unsigned int minute; // 0 - 59
  unsigned int second; // 0 - 59
}; // end class Time

Time.cpp文件：

// set hour value
Time &Time::setHour( int hour ) // note Time & return
{
  if ( hour >= 0 && hour < 24 )
   this->hour = hour;
  else
   throw invalid_argument( "hour must be 0-23" );

  return *this; // enables cascading
} // end function setHour

// set minute 和 set second写法类似

此处代码传入参数名为hour，hour被赋值对象也是本类私有变量hour，此时用this指针指向hour变量的方式就防止了命名重复。注意到前述代码的返回值为指向这个对象的指针，这与接下来本文要分析的第二点有关。

二、this指针用于层叠式调用

通过返回类的去指针化的this指针*this，事实上就是返回了类所在的地址。那么此类就可以被层叠调用。如上述Time这个对象，主程序调用示例如下：

main.cpp文件:

//省略非重要的预处理指令和using命令
#include "Time.h" // Time class definition

int main()
{
  Time t; // create Time object

  // cascaded function calls
  t.setHour( 18 ).setMinute( 30 ).setSecond( 22 );

  //省略其余非重要部分
} // end main

此处t.setHour其实得到的返回值为&t，那么获取setMinute的方法就是t.setMinute。同样运行t.setHour(18).setMinute(30)之后返回值仍为&t，因此可以继续调用setSecond。

那么，这样返回指向对象的类安全性有问题么？注意，此处类是以整个对象的形式被返回的，并没有出现类中的私有成员地址被返回的情况，因此返回对象地址与返回变量的地址本质是不同的。返回对象之后，对象仍然确保了私有变量的封装性，因此就变量地址造成的安全性问题，此处是不必考虑的。

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