博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
浅析C++中的this指针
阅读量:5872 次
发布时间:2019-06-19

本文共 4699 字,大约阅读时间需要 15 分钟。

转自:

有下面的一个简单的类:

1 class CNullPointCall 2 { 3 public: 4     static void Test1(); 5     void Test2(); 6     void Test3(int iTest); 7     void Test4(); 8  9 private:10     static int m_iStatic;11     int m_iTest;12 };13 14 int CNullPointCall::m_iStatic = 0;15 16 void CNullPointCall::Test1()17 {18     cout << m_iStatic << endl;19 }20 21 void CNullPointCall::Test2()22 {23     cout << "Very Cool!" << endl; 24 }25 26 void CNullPointCall::Test3(int iTest)27 {28     cout << iTest << endl; 29 }30 31 void CNullPointCall::Test4()32 {33     cout << m_iTest << endl; 34 }

 那么下面的代码都正确吗?都会输出什么?

1 CNullPointCall *pNull = NULL; // 没错,就是给指针赋值为空2 pNull->Test1(); // call 13 pNull->Test2(); // call 24 pNull->Test3(13); // call 35 pNull->Test4(); // call 4

你肯定会很奇怪我为什么这么问。一个值为NULL的指针怎么可以用来调用类的成员函数呢?!可是实事却很让人吃惊:除了call 4那行代码以外,其余3个类成员函数的调用都是成功的,都能正确的输出结果,而且包含这3行代码的程序能非常好的运行。

    经过细心的比较就可以发现,call 4那行代码跟其他3行代码的本质区别:类CNullPointCall的成员函数中用到了this指针。
    对于类成员函数而言,并不是一个对象对应一个单独的成员函数体,而是此类的所有对象共用这个成员函数体。 当程序被编译之后,此成员函数地址即已确定。而成员函数之所以能把属于此类的各个对象的数据区别开, 就是靠这个this指针。函数体内所有对类数据成员的访问, 都会被转化为this->数据成员的方式。
    而一个对象的this指针并不是对象本身的一部分,不会影响sizeof(“对象”)的结果。this作用域是在类内部,当在类的非静态成员函数中访问类的非静态成员的时候,编译器会自动将对象本身的地址作为一个隐含参数传递给函数。也就是说,即使你没有写上this指针,编译器在编译的时候也是加上this的,它作为非静态成员函数的隐含形参,对各成员的访问均通过this进行。
    对于上面的例子来说,this的值也就是pNull的值。也就是说this的值为NULL。而Test1()是静态函数,编译器不会给它传递this指针,所以call 1那行代码可以正确调用(这里相当于CNullPointCall::Test1());对于Test2()和Test3()两个成员函数,虽然编译器会给这两个函数传递this指针,但是它们并没有通过this指针来访问类的成员变量,因此call 2和call 3两行代码可以正确调用;而对于成员函数Test4()要访问类的成员变量,因此要使用this指针,这个时候发现this指针的值为NULL,就会造成程序的崩溃。    
    其实,我们可以想象编译器把Test4()转换成如下的形式:

1 void CNullPointCall::Test4(CNullPointCall *this)2 {3     cout << this->m_iTest << endl; 4 }

而把call 4那行代码转换成了下面的形式:

1 CNullPointCall::Test4(pNull);

 所以会在通过this指针访问m_iTest的时候造成程序的崩溃。

    下面通过查看上面代码用VC 2005编译后的汇编代码来详细解释一下神奇的this指针。
    上面的C++代码编译生成的汇编代码是下面的形式:

1    CNullPointCall *pNull = NULL; 2 0041171E  mov         dword ptr [pNull],0  3     pNull->Test1(); 4 00411725  call        CNullPointCall::Test1 (411069h)  5     pNull->Test2(); 6 0041172A  mov         ecx,dword ptr [pNull]  7 0041172D  call        CNullPointCall::Test2 (4111E0h)  8     pNull->Test3(13); 9 00411732  push        0Dh  10 00411734  mov         ecx,dword ptr [pNull] 11 00411737  call        CNullPointCall::Test3 (41105Ah) 12     pNull->Test4();13 0041173C  mov         ecx,dword ptr [pNull] 14 0041173F  call        CNullPointCall::Test4 (411032h)

  通过比较静态函数Test1()和其他3个非静态函数调用所生成的的汇编代码可以看出:非静态函数调用之前都会把指向对象的指针pNull(也就是this指针)放到ecx寄存器中(mov ecx,dword ptr [pNull])。这就是this指针的特殊之处。看call 3那行C++代码的汇编代码就可以看到this指针跟一般的函数参数的区别:一般的函数参数是直接压入栈中(push 0Dh),而this指针却被放到了ecx寄存器中。在类的非成员函数中如果要用到类的成员变量,就可以通过访问ecx寄存器来得到指向对象的this指针,然后再通过this指针加上成员变量的偏移量来找到相应的成员变量。

    下面再通过另外一个例子来说明this指针是怎样被传递到成员函数中和如何使用this来访问成员变量的。
    依然是一个很简单的类:

1 class CTest 2 { 3 public: 4     void SetValue(); 5  6 private: 7     int m_iValue1; 8     int m_iValue2; 9 };10 11 void CTest::SetValue()12 {13     m_iValue1 = 13;14     m_iValue2 = 13;15 }

  用如下的代码调用成员函数:

1 CTest test;2 test.SetValue();

  上面的C++代码的汇编代码为:  CTest test;

    test.SetValue();
004117DC  lea         ecx,[test] 
004117DF  call        CTest::SetValue (4111CCh)    

同样的,首先把指向对象的指针放到ecx寄存器中;然后调用类CTest的成员函数SetValue()。地址4111CCh那里存放的其实就是一个转跳指令,转跳到成员函数SetValue()内部。

004111CC  jmp         CTest::SetValue (411750h)

而411750h才是类CTest的成员函数SetValue()的地址。

1 void CTest::SetValue() 2 { 3 00411750  push        ebp   4 00411751  mov         ebp,esp  5 00411753  sub         esp,0CCh  6 00411759  push        ebx   7 0041175A  push        esi   8 0041175B  push        edi   9 0041175C  push        ecx // 1   10 0041175D  lea         edi,[ebp-0CCh] 11 00411763  mov         ecx,33h 12 00411768  mov         eax,0CCCCCCCCh 13 0041176D  rep stos    dword ptr es:[edi] 14 0041176F  pop         ecx // 2 15 00411770  mov         dword ptr [ebp-8],ecx // 316     m_iValue1 = 13;17 00411773  mov         eax,dword ptr [this] // 418 00411776  mov         dword ptr [eax],0Dh // 519     m_iValue2 = 13;20 0041177C  mov         eax,dword ptr [this] // 621 0041177F  mov         dword ptr [eax+4],0Dh // 722 }23 00411786  pop         edi  24 00411787  pop         esi  25 00411788  pop         ebx  26 00411789  mov         esp,ebp 27 0041178B  pop         ebp  28 0041178C  ret

下面对上面的汇编代码中的重点行进行分析:

    1、将ecx寄存器中的值压栈,也就是把this指针压栈。
    2、ecx寄存器出栈,也就是this指针出栈。
    3、将ecx的值放到指定的地方,也就是this指针放到[ebp-8]内。
    4、取this指针的值放入eax寄存器内。此时,this指针指向test对象,test对象只有两个int型的成员变量,在test对象内存中连续存放,也就是说this指针目前指向m_iValue1。
    5、给寄存器eax指向的地址赋值0Dh(十六进制的13)。其实就是给成员变量m_iValue1赋值13。
    6、同4。
    7、给寄存器eax指向的地址加4的地址赋值。在4中已经说明,eax寄存器内存放的是this指针,而this指针指向连续存放的int型的成员变量m_iValue1。this指针加4(sizeof(int))也就是成员变量m_iValue2的地址。因此这一行就是给成员变量m_iValue2赋值。
    通过上面的分析,我们可以从底层了解了C++中this指针的实现方法。虽然不同的编译器会使用不同的处理方法,但是C++编译器必须遵守C++标准,因此对于this指针的实现应该都是差不多的。

 

转载地址:http://qfhnx.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章
Y2161 Hibernate第三次考试 2016年8月18日 试卷分析
查看>>
图像超分辨率(Super-Resolution)技术研究
查看>>
[转] js中的钩子机制(hook)
查看>>
多线程 并发编程(一)
查看>>
CSS属性特性
查看>>
Angular CLI 使用教程指南参考
查看>>
html5 css多列布局
查看>>
android 时间格式 各种转换
查看>>
GDB笔记
查看>>
图像处理之基础---图像高效不失真缩放既卷积应用
查看>>
JS 相等判断 / 类型判断
查看>>
Web项目启动加载数据至内存--SpringApplicationListener实现
查看>>
Acey.ExcelX4.2版本发布
查看>>
修改支付宝账号的授权方式
查看>>
SET ROWCOUNT
查看>>
NOIP2015DAY2T2子串
查看>>
PHP 程序员的技术成长规划
查看>>
美国插画家Mike Bear作品欣赏
查看>>
zookeeper源码 — 一、单机启动
查看>>
fiddler之请求过滤(Filters)
查看>>