C++静态成员函数和this指针详解

2024-04-02 19:55

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静态成员

静态成员就是在成员变量和成员函数前加上关键字static,称为静态成员

静态成员分为：

1.静态成员变量


 所有对象共享同一份数据
 在编译阶段分配内存
 类内声明，类外初始化

示例：


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
   static int m; // 所有对象共享同一份数据
};
int Person::m = 0;// 类内声明，类外初始化

2.静态成员函数


所有对象共享一个函数
静态成员函数只能访问静态成员变量


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
   static void func()
   {
   	cout << "static void func调用" << endl;
   	m_a = 100;//静态成员函数可以访问静态成员变量
   	//m_b=100，静态成员函数不可以访问非静态成员变量
   	//原因无法区分到底哪个是对象的m_b；
   }
   static int m_a;//静态成员变量
   int m_b;
};
int Person::m_a = 0;
int main()
{
   //1.通过对象访问
   Person p;
   p.func();
   //2.通过类名访问
   Person::func();

   system("pause");
   return 0;
}

静态成员函数可以访问静态成员变量

静态成员函数不可以访问非静态成员变量

私有权限的静态成员函数，也是访问不到的

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

空对象：


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{

};
void test01()
{
	Person p;
	//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独一无二的内存地址
	cout << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test01();
	return 0;
}

输出结果：1


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
	int m_a;//非静态成员变量 属于类的对象上
};
void test02()
{
	Person p;
	cout << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test02();
}

输出结果：4


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
	int m_a;//非静态成员变量 属于类的对象上
	static int m_b; //静态成员变量 不属于类的对象上
};
void test02()
{
	Person p;
	cout << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test02();
}

输出结果：4

与第二个对比可知：

静态成员变量不属于类的对象上


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
	int m_a;//非静态成员变量 属于类的对象上
	static int m_b; //静态成员变量 不属于类的对象上
	void func() {}//非静态成员函数 不属于类的对象上
	static void func2() {} //静态成员函数也不会属于 类的对象上
};
 int Person::m_b = 0;
void test02()
{
	Person p;
	cout << sizeof(p) << endl;
}
int main()
{
	test02();
}

输出结果：4

结论：只有非静态成员变量才属于类的对象上

this 指针

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：这块代码是如何区分是哪个对象调用自己的呢？

C++通过提供的特殊的对象指针，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，通俗的说，谁调用它，this就指向谁

this 指针是所有成员函数的隐含参数吗，不需要定义，可直接使用

this 指针的用途


1.当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分
2.在类的非静态成员函数中返回对象本身，可用 return  *this

1.当形参和成员变量同名时，可用this指针来区分


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void func(int age)
	{
		this->age = age;  //
	}
	int age;
};
int main()
{
	Person p;
	p.func(18);
	cout << p.age << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

2.在类的非静态成员函数中返回对象本身，可用 return *this


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	Person& func(Person&p)
	{
		this->age += p.age;
		return *this;
	}
	int age;
};
int main()
{
	Person p;
	p.age = 10;
	//链式编程思想
	p.func(p).func(p).func(p);
	cout << p.age << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

空指针访问成员函数

C++中空指针是可以调用成员函数，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


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void ShowPersonclass()
	{
		cout << "调用ShowPerclass()函数" << endl;
	}
};
int main()
{
	Person* p = NULL;
	p->ShowPersonclass();
	system("pause");
	return 0;
}

通过空指针p是可以访问到成员函数（不带this指针的成员函数）

如下代码就是一个错误代码


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void ShowPersonname()
	{
		cout << m_name << endl;  //此处出现了this指针
	}
	int m_name;
};
int main()
{
	Person* p = NULL;
	p->ShowPersonname();
	system("pause");
	return 0;
}

解析：

此处出现了this指针


cout << m_name << endl;

相当于


cout <<this -> m_name << endl;

而this指针是一个空指针，所以会报错

为了增加代码的健壮性，我们因该做出如下改动


#include<iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
	void ShowPersonname()
	{
		if (this == NULL)  //在此判断this是否是空指针
			return;
		cout << m_name << endl;
	}
	int m_name;
};
int main()
{
	Person* p = NULL;
	p->ShowPersonname();
	system("pause");
	return 0;
}