C++ this指針的理解和作用

01 C++ 程式到 C 程式的翻譯

要想理解 C++ 的 this 指針，我們先把下麵的 C++ 代碼轉換成 C 的代碼

class Car 
{
public:
    int m_price;         // 成員變數
    void SetPrice(int p) // 成員函數
    {
        m_price = p; 
    }
};

int main()
{
    Car car;
    car.SetPrice(20000); // 給car對象m_price成員變數賦值
    
    return 0;
}

C 語言是沒有類定義的class關鍵詞，但是有跟class類似的定義，那就是結構體struct。

m_price變數是Car類的成員變數，那麼我們可以把Car類和成員變數翻譯成如下的 C 代碼：

// 結構體Car
struct Car
{
    // price變數是屬於Car結構體這個域里的變數
    int price;  
};

SetPrice函數是Car類的成員函數，但是 C 程式里是沒有成員函數這種概念的，所以只能把成員函數翻譯成全局的函數：

// 參數1：結構體Car的指針
// 參數2：要設置的價格變數
void SetPrice(struct Car* this, int p)
{ 
    this->price = p;  // 將傳入的Car結構體的price變數賦值
}

為什麼要加個 this 的指針呢？我們繼續往下看。

在這裡我們把上面main函數下麵的 C++ 程式翻譯 C 程式是這樣的：

int main() 
{
    struct Car car;
    SetPrice( &car, 20000);
    return 0;
}

所以最終把上述的 C++程式 轉換成C 程式的代碼如下：

struct Car
{
    int price;  
};


void SetPrice(struct Car* this, int p)
{ 
    this->price = p; 
}

int main() 
{
    struct Car car;
    SetPrice( &car, 20000); // 給car結構體的price變數賦值
    return 0;
}

02 this指針的作用

其作用就是指向成員函數所作用的對象，
所以非靜態成員函數中可以直接使用 this 來代表指向該函數作用的對象的指針。

#include <iostream>

class Car 
{
public:
    int m_price;
    
    void PrintPrice()
    {
        std::cout << m_price << std::endl;  
    }
    
    void SetPrice(int p)
    {
        this->m_price = p; // 等價於 m_price = p;
        this->PrintPrice();// 等價於 PrintPrice();
    }
    
    Car GetCar()
    {
        return *this; // 返回該函數作用的對象
    }
};

int main(void)
{
    Car car1, car2;
    car1.SetPrice(20000);
    
    // GetCar()成員函數返回所作用的car1對象，所把返回的car1賦值給了car2
    car2 = car1.GetCar(); 
    car2.PrintPrice();   
    
    return 0;
}

輸出結果：

20000
20000

接下來我們下麵的代碼，你覺得輸出結果是什麼呢？會出錯嗎？

class A
{
    int i;
    public:
    void Hello() { cout << "hello" << endl; }
};

int main()
{
    A * p = NULL;
    p->Hello(); //結果會怎樣？
}

答案是正常輸出hello，你可能會好奇明明 p 指針是空的，不應該是會程式奔潰嗎？彆著急，我們先把上面的代碼轉換C程式，就能理解為什麼能正常運行了。

void Hello() { cout << "hello" << endl; } 
# 成員函數相當於如下形式：
void Hello(A * this ) { cout << "hello" << endl; }

p->Hello(); 
# 執行Hello()形式相當於：
Hello(p);

所以，實際上每個成員函數的第一個參數預設都有個指向對象的 this 指針，上述情況下如果該指向的對象是空，相當於成員函數的第一個參數是NULL，那麼只要成員函數沒有使用到成員變數，也是可以正常執行。

下麵這份代碼執行時，就會奔潰了，因為this指針是空的，使用了 空的指針指向了成員變數i，程式就會奔潰。

class A
{
    int i;
public:
    void Hello() { cout << i << "hello" << endl; }
    // ->> void Hello(A * this ) { cout << this->i << "hello" << endl; }
};
int main()
{
    A * p = NULL;
    p->Hello(); //  ->> Hello(p); 
}

03 this指針和靜態成員函數

靜態成員函數是不能使用 this 指針，因為靜態成員函數相當於是共用的變數，不屬於某個對象的變數。

04 小結

• 通過將C++程式翻譯成C程式的方式，來理解 this 指針，其作用就是指向非靜態成員函數所作用的對象，每個成員函數的第一個參數實際上都是有個預設 this 指針參數。

• 靜態成員函數是無法使用this指針，