成员函数如何传递“this”指针答案

【问题标题】：How do member functions pass the "this" pointer成员函数如何传递“this”指针
【发布时间】：2014-02-21 15:23:12
【问题描述】：

假设我有一个类 Foo，它有一个返回非常量引用的成员函数，它本身运行一个使用 const this 指针的成员函数：

class Foo{
public:
    Foo& display(std::ostream& os) { do_display(os); return *this; }
private:
    void do_display(std::ostream& os) const { os << contents; }
    std::string contents;
}

当display 运行do_display 时，this 指针被隐式转换为指向 const 的指针。那么，为什么当do_display 终止时，display 仍然能够更改它被调用的对象？据我所知，通常不可能将指向 const 的指针分配给指向非 const 的指针。任何见解都值得赞赏。

【问题讨论】：

你可以把它想象成一个参数。如果它为一个函数添加了const，则不会影响调用者。
只有do_display 不能更改对象。 display可以。这里没有魔法，因为this 作为第一个（隐藏）参数传递。
非 const 方法可以很好地更改对象，即使它们调用 const 方法。方法就像另一个带有隐藏“第一个”参数的函数。
你通过值传递一个参数（指针的那个）所以你可以做任何你想做的事情
谢谢，这是有道理的。我不确定“this”是隐式参数还是隐式返回的东西。

标签： c++ function pointers constants this

【解决方案1】：

转换display 中的非常量指针以便将其传递给do_display 会创建一个不同类型的新指针；它不会改变现有指针的类型。将this 传递给成员函数与将参数传递给非成员函数非常相似：

// A non-const member function receives `this` as a non-const pointer
Foo& display(Foo * this, std::ostream & os) {
    // Pass a copy of `this`, converted to `Foo const *`
    do_display(this, os);

    // The local `this` is still `Foo *`
    return *this;
}

// A const member function receives `this` as a const pointer
void do_display(Foo const * this, std::ostream & os) {os << this->contents;}

【讨论】：

您是否体验过使用较新的编译器进行的复制？我目前主要使用老式的。
@Wolf：你不会“体验复制”，因为传递this 的机制是隐藏的。关键是，将它传递给另一个成员函数不会改变它在调用函数中的类型，就像传递普通参数不会改变任何局部变量的类型一样。
好吧，我忘记了：this 指针无处不在，我什至不记得它必须传递给成员函数，在像 OP 的例子中，调用肯定会得到优化。
不应该将do_display 的第一个参数声明为const Foo* this 而不是Foo const* this？我一直认为this 指针是“指向常量对象的指针”。
@jia103：两者是等价的。我通常将const 放在符合一致性的事物之后；但如果你愿意，你可以把它放在第一件事之前。

【解决方案2】：

在 C++ 中，const 访问通常只是一个编译时属性 [1]，它被引入以简化对对象状态的控制。 [2]

do_display() 方法不会改变this 的任何内容，但它在其范围内将访问限制为只读。调用do_display()方法返回后，在display()方法的作用域内访问和之前一样是读写的。

[1] 这就是选择 cast const away 的原因，如果 constness 只是一个声明性，则可以认为这是安全的。

[2] 请参阅Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs (3rd Edition): Scott Meyers 中的第 3 项或例如 Const Correctness - C++ Tutorials - Cprogramming.com

【讨论】：