淺談C++的this指針

　　之因此寫這篇文章，主要是爲了回答網友 zhancaihua123同窗的下面幾個問題：

father* p=new son;
p->disp(...);
father是父類，son是子類。disp是一個子類重定義過的虛函數。
問題一：p->disp(...)；是否是能夠寫成p->disp(p,...);
問題二：p的類型是否是father*
問題三：子類disp函數的this指針是否是son*類型的
問題四：若是第三的問題回答「是」請回答第四題，回答「不是」的，請回避!
那麼若是disp函數的this指針是 son*類型的，用p調用disp的時候，咱們將p的值傳遞給disp的this指針，那麼既然p是father*類型的，而this是son*類型的，則上述操做就至關於把父類的指針轉換爲子類指針，這不是與父類指針不能自動（隱式）轉換爲子類指針矛盾麼？

　　看回答，發現有好多人this指針的本質有錯誤的認識，估計很多人一提及this指針，腦殼當即反應出：那個類裏使用的this指針，那麼這個指針就是那個類類型咯。其實事實根本不是這樣子的，這裏修正對this指針的錯誤理解：

　　首先，zhancaihua123同窗，我在這裏重申一點：「this」不是變量，是關鍵字，意味着this指針並非哪一個真實存在的符號/儲存空間。因此，this指針沒有C++語言範疇裏的變量類型。因此我曾說的「子類disp函數的this指針是son*類型」這個說法是錯的。this指針即不能說是son*類型也不能說是"father"類型。

　　固然，可能很多同窗所以反駁，我在IDE裏敲入「this->」後會自動彈出類的成員變量啊，怎麼就說this沒有類型呢？確實，this指針多多少少跟所在類的類型有關。所以，我也對this指針使用「類型」一詞，可是這裏「類型」包含下面的兩層含義：

1. 起始地址（嚴格來講應該是0偏移地址）。
2. 涵蓋範圍/尋址範圍。

　　由於在機器層面，變量（其實壓根就沒有什麼變量，該叫操做數）除了整型、浮點型之分外，是沒有類型的，更沒有類成員一說，只有尋址。據此，再進一步說明以前先介紹兩個基本常識：（一下所有在X86-64機器VC++編譯器範圍類討論）

======================================基本常識分界線=====================================

基本常識1：

類成員是如何訪問的？（注：沒有特別說明，都不包括靜態成員）

　　當C++被編譯成二進制代碼後，不考慮什麼導出符號、未定義符號之類的，什麼變量名就通通消失，那麼要訪問這些變量，就得經過機器層面的方式：如以某個地址做爲標準/基準（起始地址），經過距離這個基準必定量來定位要訪問的變量。對於類成員來講，通常是對象首地址+偏移。好比如下這個類：

class A
{
    int a;
    int b;
    virtual void F();
}

他的一個對象aa在內存中的分佈以下：（爲何起始地址爲F0H？沒有爲何，隨便定的）

那麼假設對象aa的首地址（F0H）保存在寄存器rax中，那麼成員a的訪問方式爲：

rax+8h

同理，成員b的訪問方式：

rax+Ch

 

基本常識2：

什麼是繼承？

好比以下定義：

struct IA
{
    int a;
    virtual void F();
    void FF();
};
struct B
{
    int b;
    virtual void G()=0;
};
class Derived:public B,public IA
{
    public:
    int d;
    virtual void F();
    void FF();
    virtual void G();
};

那麼假設有Derived d，d對象的內存分佈圖以下：

好了，簡介完兩個基本常識，開始講this指針的「類型」。

========================================this指針的類型=================================

this指針跟很多人想象的不同，它的類型由被調用函數決定。它的類型遵循着這兩點規則：（途中打勾爲首地址。）

1.對於非虛函數，this指針的基準地址爲函數定義所在層級對象的首地址，範圍爲該層級對象始末。

如：IA::FF();

this指針類型是以D0H爲首地址，範圍是從首地址開始到DFH爲止。（其實裏面有內存空洞，咱們不去糾結這個）

Derived::FF();

this指針類型是C0H爲首地址，範圍是從首地址到E8H爲止。

2.對於虛函數，this指針的基準地址爲函數首先聲明者的首地址，範圍爲實現者的始末。

如：IA::F();

其this指針類型是以D0H爲首地址，範圍是從首地址開始到DFH爲止。

Derived::F();

其this指針類型是以D0H爲首地址，範圍是從C0H到E8H爲止。

那麼當有IA* a=new Derived();後，

a->F();即是這麼訪問b成員的了。假設首地址D0H保存在寄存器rax裏，

rax-8

========================================結案陳詞======================================

好了，這裏能夠最後總結回答原問題三及其新問的「若是用對象指針調用函數，那麼究竟是指針傳遞給this仍是&object傳遞給this？」

之因此有 zhancaihua123同窗所疑惑的「this指針究竟是father*仍是son*」，祕密就在這裏。之因此以爲它像是father*，是由於形如IA* a=new Derived();a所存放的地址是D0H，經過a所能直接訪問的範圍限於上面的橙色區域，而且當調用F()時，所傳的地址、this指針的值就是a的值D0H。而又以爲它是son*，是由於在F()內部，經過this指針能夠訪問的範圍值整個子類對象。因而乎就讓人以爲有父類指針隱式轉換爲子類指針之嫌。

順便解答了 zhancaihua123同窗第二個問題，就是傳給this指針的確定是a的值即對象指針的值。

=========================================鳴謝========================================

有人說，提出好的問題，等於解決了問題的一半。有些問題，咱們沒留意到，沒認真想過，因此一般都是想固然。正是 zhancaihua123同窗所發問，引發個人思考，纔去寫代碼檢驗本身的想法。因此，最該感謝的，就是提出問題的zhancaihua123同窗。