C++ this 指针到底是个什么特殊的指针-51CTO.COM

在学习 C++ 编程的过程中，我们经常会接触到一个叫做 this 的特殊指针。它在面向对象编程中起着至关重要的作用。那么，this 指针到底是个什么样的存在呢？

什么是 this 指针？

简单来说，this 指针是一个指向当前对象的指针。每个成员函数（除了静态成员函数）在被调用时，系统都会隐式地传递一个 this 指针给函数。通过 this 指针，成员函数可以访问调用它的那个对象的成员变量和成员函数。

this 指针的基本用法

我们先来看一个简单的例子，帮助大家理解 this 指针的基本用法：

class Example {
private:
    int value;
public:
    void setValue(int value) {
        this->value = value; // 使用 this 指针区分成员变量和参数
    }
    int getValue() {
        return this->value;
    }
};

int main() {
    Example ex;
    ex.setValue(42);
    std::cout << "Value: " << ex.getValue() << std::endl;
    return 0;
}

在上述代码中，setValue 函数中的 this->value 表示当前对象的成员变量 value。由于参数和成员变量同名，我们需要用 this 指针来明确表示我们要操作的是成员变量，而不是函数参数。

为什么需要 this 指针？

this 指针在以下几种情况下尤为重要：

区分成员变量和参数：当成员变量和函数参数同名时，使用 this 指针可以避免混淆。
返回对象自身：在实现链式调用时，我们可以通过 this 指针返回对象本身。例如：

class Example {
public:
    Example& setValue(int value) {
        this->value = value;
        return *this;
    }
};

int main() {
    Example ex;
    ex.setValue(10).setValue(20); // 链式调用
    return 0;
}

上述代码中的 setValue 函数返回了 *this，即当前对象的引用，使得我们可以进行链式调用。

运算符重载：在运算符重载函数中，this 指针也很常用。例如，重载赋值运算符时，我们需要处理自我赋值的情况：

class Example {
private:
    int value;
public:
    Example& operator=(const Example& other) {
        if (this == &other) {
            return *this; // 防止自我赋值
        }
        this->value = other.value;
        return *this;
    }
};

指向当前对象：在一些需要返回当前对象地址的情况下，例如实现克隆功能时，我们可以使用 this 指针：

class Example {
public:
    Example* clone() {
        return new Example(*this);
    }
};

this 指针的高级用法

除了基本用法，this 指针还有一些高级用法，例如在继承和多态中的应用。

(1) 在继承中的应用

在继承关系中，this 指针同样指向当前对象，但这个对象可能是派生类的对象。例如：

class Base {
public:
    void show() {
        std::cout << "Base show()" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() {
        std::cout << "Derived show()" << std::endl;
    }
    void callBaseShow() {
        this->Base::show(); // 调用基类的 show() 函数
    }
};

int main() {
    Derived d;
    d.show(); // 输出 "Derived show()"
    d.callBaseShow(); // 输出 "Base show()"
    return 0;
}

在上述代码中，callBaseShow 函数使用 this->Base::show() 调用了基类的 show 函数。这种方式可以让我们在派生类中访问基类的成员。

(2) 在多态中的应用

在多态情况下，this 指针也能帮助我们正确地调用对象的成员函数。例如：


class Base {
public:
    virtual void show() {
        std::cout << "Base show()" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() override {
        std::cout << "Derived show()" << std::endl;
    }
};

void display(Base* obj) {
    obj->show();
}

int main() {
    Base b;
    Derived d;
    display(&b); // 输出 "Base show()"
    display(&d); // 输出 "Derived show()"
    return 0;
}

在上述代码中，通过将派生类对象的地址传递给 display 函数，我们能够利用多态特性正确地调用派生类的 show 函数。

this 指针的限制

尽管 this 指针在 C++ 中非常有用，但它也有一些限制：

静态成员函数：this 指针不能在静态成员函数中使用，因为静态成员函数不属于任何特定对象。
常量成员函数：在常量成员函数中，this 指针的类型是 const，因此不能修改对象的成员变量。例如：

class Example {
private:
    int value;
public:
    void setValue(int value) const {
        // this->value = value; // 错误：不能修改常量成员函数中的成员变量
    }
};

总结

通过这篇文章，我们详细介绍了 C++ 中 this 指针的概念、基本用法和高级用法。作为一个指向当前对象的特殊指针，this 指针在成员函数、运算符重载、继承和多态等多个场景中都发挥了重要作用。

在实际开发中，正确理解和使用 this 指针可以帮助我们写出更加清晰和高效的代码。同时，掌握 this 指针的高级用法也能让我们在处理复杂的面向对象编程问题时更加得心应手。