C# · 12月 19, 2021

C++ 面试笔记分析之内存分配及this指针

类,是使用C++的最主要的内容。如果将c++与C语言做比较,我感觉类更像是结构体的加强进化版。在刚接触C++不久的时候总是让类,对象,this指针弄得一脸懵逼,我对类有比较清楚的认识是从理解类在内存中的存放开始的。。@H_301_1@

什么是类:@H_301_1@

类就是用来描述一件事物有什么属性,有什么作用;比如定义一个猫类,那么这个类就是有爬树,卖萌这些功能(函数实现);有花色,性别等属性(成员)。这些作为一个整体就是一个类就像是C语言定义了一个结构体,类也就是一种数据结构(个人理解)。@H_301_1@

什么是对象:@H_301_1@

定义好一个猫类之后就类似定义好了一种数据结构,结构体定义好了要声明实例,那么类声明的实例就是对象。@H_301_1@

类-在内存中怎么存放@H_301_1@

结构体在内存中的存放比较容易理解:@H_301_1@

struct test{@H_301_1@

char c_b;@H_301_1@

int i_a;@H_301_1@

short s_c;@H_301_1@

};@H_301_1@

struct test1{@H_301_1@

int i_a;@H_301_1@

char c_b;@H_301_1@

short s_c;@H_301_1@

};@H_301_1@

32位系统中,按四字节对齐 :sizeof (test) == 3*4 =12 .; sizeof(test1) == 2*4 =8 ;@H_301_1@

总而言之一个结构体里面的成员按照四字节对齐(看编译器),里面的成员都是放在内存里的,那么类就不是这样了。下图类比 一个类和结构体@H_301_1@

@H_301_1@@H_301_1@

上图左侧是一个类,右侧是一个结构体。类声明了一个对象a,结构体也是声明一个实例a。对象a通过调用自己类的函数获得的结果和实例a作为函数参数产生的结果一样。@H_301_1@

其实C++编译器对一个类的处理也就是类似这种方式,根据上图我们可以看出一下几点:@H_301_1@

1.类的成员函数可以看作是一些全局函数(成员函数也是放在和普通函数一样的内存区域),通过隐藏起来的this指针来区分到底是哪个对象调用@H_301_1@

2.私有变量是每个对象私有的,声明一个对象内存里就多了这些私有变量,就像声明了一个结构体实例一样,但是成员函数还是一样没有增加。@H_301_1@

3.静态成员函数是没有隐藏this指针的,所以对象不能调用,只能通过类调用;所以在静态成员函数中不能访问私有成员(区分不了是哪个对象的私有成员)。@H_301_1@

静态成员变量则是像一个全局变量,是同一类的所有对象共享的,即 比如A,B都是类TEST的对象,有一个静态成员变量t,那么A.t 是和B.t共享一块内存的。@H_301_1@

刚开始学习类的时候一直很纠结为什么一个对象不用像结构体实例那样设置函数指针就能调用到函数。。。。现在可以说是很清晰了。。。@H_301_1@

this 指针@H_301_1@

理解完上面的比较图之后再来看this指针就简单多了。很明显,this指针就是告诉编译器这个成员函数是哪个对象在调用,它是一个函数的传参,被隐藏了而已。@H_301_1@

那么this指针就是一个传参,这个参数是一个指针,传入的地址就是调用这个函数的对象。@H_301_1@

例(接上图):@H_301_1@

Test test_a(10);@H_301_1@

a.get();@H_301_1@

a.get()函数里面隐藏了一个传参,就是&a(对象a的地址)。那么我们写get函数的时候就可以使用this指针来操作私有成员了。@H_301_1@