C++学习进阶篇之类大小计算和this指针

2023-05-18 06:05:30 计算指针大小

一、类大小计算

类的大小是只计算它的成员变量或者自定义成员，不会计算它的成员函数大小。

#include<iOStream>
using namespace std;

class A1
{
public:
	void fun()
	{
		_a = 1;
		_b = 2;
	}

	int _a;
	int _b;
};

int main()
{
	cout << sizeof(A1) << endl;//8字节，为何是8字节
	
	return 0;
}

光是类中成员变量_a,_b所占的字节大小就为8了，但是类中还要成员函数，为何还是8字节难道成员函数没有在类之中，对的
类成员函数在公共代码区的，不同对象的成员数据是私有的每个人有自己的成员数据
但是成员函数是共有的，此时别人也可以用，所有它们并不是都要有成员函数成员函数反而占用更多的空间
类定义对象之后，相当于小区房子，每个房子都有厨房，卧室（相当于数据）
但是这些房子不一定要有篮球场（相当于成员函数），如果每一个房子都有篮球场可想而知这个房子占地会有多大
其次篮球场得很多人来玩篮球涩，不可能每次都是你一个人玩，无不无聊，得喊朋友邻居一起，这些朋友邻居也能玩
还不如将其修在小区中心，这样大大节省了空间而类它的成员函数就是放在公共代码区的，所以不占用类空间大小

空类或者只有成员函数时，类大小？

1字节大小，它占个位，虽然一个房子它可能什么都么有但是它难道就不是房子了吗，起码那块地还是一个房子，理应有一个位置

#include<iostream>
using namespace std;

class A1//类中只有成员函数
{
	void fun()
	{}
};

class A2 {};//空类

int main()
{
	cout << sizeof(A1) << endl;
	cout << sizeof(A2) << endl;
	
	A1 a;
	A2 b;
	//虽然里面什么都没有但是这个位置是要在的
	cout << &a << endl;
	cout << &b << endl;
	return 0;
}

没有成员变量的类对象，需要1byte是为了占位，表示对象存在

二、this指针

作为成员函数的隐形指针，接收对象地址

#include<iostream>
using namespace std;

class day
{
public:
	void init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	void Print()
	{
		//cout << this->_year  << '-' << this->_month << '-' << this->_day << endl;
		cout << _year << '-' <<_month << '-' << _day << endl;
	}
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	day d1;
	day d2;
	d1.init(2023, 4, 24);
	d2.init(2022, 4, 24);

	d1.Print();
	d2.Print();

	return 0;
}

虽然两个对象初始化不同，但是我在调用打印函数时，实参可是什么都没传，都是call同一个地址,为何结果却不同？
既然类中的成员函数是放在公共代码区的，不在对象总，这个函数的地址是固定的，
那么为何两个对象调用它（函数）时所得结果会不一样（都是call同一个地址）

是因为对象在调用时编译器隐含的将对象的地址作为实参给传了过去，而函数形参隐含用this指针接收在调用时，默认将对象地址当作实参传过去

调试程序，然后右击鼠标，点击转到反汇编，查看汇编代码

这些汇编代码是在将实参压栈

可以发现原本调用成员函数Init时只是显式传了三个实参，但是在底层汇编指令却压了四个参数，那是因为将对象的地址作为实参隐含压栈

在压栈时，会将对象的地址作为实参压栈传给它所调用的成员函数

在vs下面，对this指针传递进行了优化，将对象的地址放在寄存器（rcx）中，寄存器（rcx)存this指针的值

Print这里有隐含对象形参指针的，但是不能将其显式的写出来
不可修改this指针指向的对象，因为this是被const修饰（相当于day*const this)它的指向对象不可被修改
但是它指向对象的内容可以被修改
也可以通过this指针访问对象成员变量
虽然成员函数形参this指针不能显式写出
但是在成员函数内要访问对象中成员变量时却可以显示写出

可不可以这样访问类的成员变量？

不可这样直接访问，就算是类所以成员都是对外开放的，但是类中的成员变量只是声明了，并没有将其实例化，相当于房子，只拿着一张图纸，你就想在现实世界找到对应的房间，抱歉不可能

那么可不可以这样直接调用类的成员函数？

这种直接在类中调用它的成员函数，其实是不行的，因为这都没有定义出对象，编译器在调用Print函数时是会隐晦的将对象地址当作实参传过去，这里连对象都没有如何调用？

那么有人又会说，那我传空地址可否？在调用时，对象地址是隐晦的压栈，并不能显式的写出来，也是不行的

#include<iostream>
using namespace std;


class day
{
public:
	void init(int year, int month, int day)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}

	void Print()
	{
		cout << this->_year  << '-' << this->_month << '-' << this->_day << endl;
	}
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	day* p = nullptr;
	p->init(2023, 4, 24);
	p->Print();
}

p->initp调用函数init会对这个函数解引用吗？不会，因为这个函数的地址不在这个对象中，它在公共代码区 p会作为实参传给this指针
虽然定义类对象是为空的指针，但是调用类成员初始化函数，并没有报错，是因为没有访问对象中的成员变量

这样会发生错误，因为访问对象中的成员，但是this指针的值为空，对空指针解引用，这样极其危险的操作

总结

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二、this指针

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