C++中的this指针原来是这么一回事！

为什么存在this指针

  对于C++来说，类和对象的相关内容可以说是整个C++语言的灵魂，也是其作为一门面向对象语言的精华所在。那么，一旦谈到类和对象，就少不了对this指针认识及使用了。在探究其特性之前，有必要先对其存在的理由做一个整体的了解，在C++中，this指针到底是什么意思？为什么会存在这样一个this指针呢？ 通过下面一段代码来感受一下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Student{
public:
	void InitStudent(char *n, char *s, int a) {
		strcpy(name, n);
		strcpy(sex, s);
		age = a;
	}

	void PrintStudent() {
		cout << name << "-" << sex << "-" << age << endl;
	}

private:
	char name[20];
	char sex[3];
	int age;
};


int main()
{
	Student s1, s2;
	s1.InitStudent("小王", "男", 19);
	s2.InitStudent("小李", "女", 18);
	s1.PrintStudent();
	s2.PrintStudent();

	return 0;
}

  上述代码大家都能看懂，就不再做不必要的解释。但现在有这样一个问题，对于代码中的Student类，有InitStudent和PrintStudent俩个成员函数，但是函数体中没有任何关于不同对象的区分，那么当s1调用上述成员函数对自己进行初始化以及打印信息时，该函数又怎么知道是对s1这个对象进行操作而不是s2呢？
  带着这个问题，我们先不着急给出答案，由于我们知道，C语言中的结构体和C++中的类非常类似，因此我们不妨先回忆一下对于类似的问题，在C语言中是如何处理的：

#include <stdio.h>

typedef struct Student{
	char name[20];
	char sex[3];
	int age;
}Student;

void InitStudent(Student *ps, char *n, char *s, int a)
{
	strcpy(ps->name, n);
	strcpy(ps->sex, s);
	ps->age = a;
}

void PrintStudent(Student *ps) {
	cout << ps->name << "-" << ps->sex << "-" << ps->age << endl;
}

int main() 
{
	Student s1, s2;
	InitStudent(&s1, "小王", "男", 19);
	InitStudent(&s2, "小李", "女", 18);

	PrintStudent(&s1);
	PrintStudent(&s2);

	return 0;
}

  看到这里，我们不难回忆起，正是通过给相应的函数传递当前结构体变量的地址， 才让对应的函数清楚的知道，当前是在为哪一个变量进行相关操作，从而准确无误的对当前传入的结构体变量进行初始化及信息打印。
  可是说到头，这只是C语言中的处理方式，而在C++中，我可没看到哪里给成员函数传递了对象的地址之类的行为啊。但这正是我要说的，其实，对于上述同样的问题，C++的处理方式和C语言比起来，可以说其实是“换汤不换药”，C语言通过传递当前结构体变量的地址来区分对不同变量的操作，而C++中则通过引入this指针来解决该问题。
  什么意思呢？C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏的指针参数，让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象)，在函数体中所有成员变量的操作，都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的，即用户不需要来传递，编译器自动完成。
  说的直白一点，就是说，在实际调用成员函数期间，隐式的传递了当前对象的地址，而成员函数的通过隐藏的this指针来接受这个地址从而能够使成员函数区分不同的对象。

this指针的特性

  在对this指针的存在的原因及方式有了一个大概的认识之后，下面再对其特性做一个简单的了解：

1. this指针的特性：类类型 *const
2. 只能在普通的成员函数中使用（如静态成员函数中不存在this指针）
3. this指针本质上其实是一个成员函数的形参，是对象调用成员函数时，将对象的地址作为实参传递给this形参。所以对象中不存储this指针。
4. 从上述结论可以得出this指针不影响类的大小，即sizeof()的结果。
5. this指针是成员函数第一个隐含的指针形参，一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传递，不需要用户传递。

  在了解了上述特性之后，我们再对一开始给出的那段代码做一个全新的认识，不难理解，编译器在对上述类进行编译时会对其成员函数做一定的修改，主要就是增加this指针：

class Student{
public:
	void InitStudent(char *n, char *s, int a) {
		strcpy(name, n);
		strcpy(sex, s);
		age = a;
	}

	/*编译器修改后
	void InitStudent(Student *const this, char *n, char *s, int a) {
		strcpy(this->name, n);
		strcpy(this->sex, s);
		this->age = a;
	}
	*/

	void PrintStudent() {
		cout << name << "-" << sex << "-" << age << endl;
	}

	/*编译器修改后
	void PrintStudent(Student *const this) {
		cout << this->name << "-" << this->sex << "-" << this->age << endl;
	}
	*/
	
private:
	char name[20];
	char sex[3];
	int age;
};

  最后一个问题：this指针可以为空吗？ 观察下述代码：

class Student{
public:
	void TestFunc()
	{
		cout << "TestFunc():" << this << endl;//00000000
	}

	void TestThis() {
		cout << "TestThis():" << this << endl;//00000000
		this->TestFunc();//正常调用，没有问题
		//this->age = 20;//程序会奔溃
		//this->PrintStudent();//同样会崩溃
	}
	
	void InitStudent(char *n, char *s, int a) {
		strcpy(name, n);
		strcpy(sex, s);
		age = a;
	}

	void PrintStudent() {
		cout << name << "-" << sex << "-" << age << endl;
	}

private:
	char name[20];
	char sex[3];
	int age;
};

int main()
{
	Student s1, s2;
	s1.InitStudent("小王", "男", 19);
	s2.InitStudent("小李", "女", 18);
	s1.PrintStudent();
	s2.PrintStudent();

	Student *p = nullptr;
	p->TestThis();

	return 0;
}

结论：

1. 当以对象.成员函数() 的方式进行调用时，this指针不可以为空。因为对象只要存在就不会为空。
2. 当以p->成员函数() 的方式进行调用时，this指针可以为空，因为最终是将p作为参数传递给了成员函数，如果p指向的是nullptr，this指针将来就是nullptr。在不通过其访问成员变量或成员函数（成员函数中有成员变量）时并不会报错。