理解 C++ 的 this 指针

1. 什么是 this 指针

**C++**中的 this 指针是一个由系统维护的指针,其指针本身的地址存储在某个内存位置,对程序员不可见(程序员不能取得其地址),其仅在当前定义的实体的函数体内可见。

当任何外部函数调用实体的函数时,系统会将该实体的地址存入 this 指针,进入函数后就可以通过该 this 指针访问实体的成员(数据和函数)。

2. 例释 this 指针(以windows 64位平台为例)

为了简单起见,我们定义一个结构体并定义一个函数,使用默认构造函数:

struct DataEntity

{

__int64 m = 10;

__int64 n = 20;

__int64 Add()

{

return m + n;

}

};

调用代码:

DataEntity data;

__int64 total = data.Add();

实现分析(汇编代码): 下面通过其生成的汇编代码来分析其实现过程。

(1) 调用构造函数

DataEntity data;

00007FF689FF5073 lea rcx,[data] ;将实体的地址存入寄存器 rcx (调用构造函数传参用)

00007FF689FF5078 call DataEntity::DataEntity (07FF689E76F55h) ;调用构造函数

下面进入构造函数:

DataEntity::DataEntity(void):

00007FF7946A13F0 mov qword ptr [this],rcx ;将实体地址存入this指针

;在每一个生成函数中,都会在进行正式操作前插入这样一段代码,先将实体地址存入this指针,

;以便程序员后续利用 this指针操作该对象的成员。

00007FF7946A13F5 mov rax,qword ptr [this] ;取得this存储的对象地址

00007FF7946A13FA mov qword ptr [rax],0Ah ; 将 10 送入 m ,因为此时寄存器 rax

;存放的是实体的首地址,其首地址就是 m 的地址。

00007FF7946A1401 mov rax,qword ptr [this] ;再取this存储的对象地址存入寄存器 rax

00007FF7946A1406 mov qword ptr [rax+8],14h ;地址+8正好是n的内存位置,将20送入

;n 的地址指向的内存

00007FF7946A140E mov rax,qword ptr [this] ; 将 this 指针送入寄存器 rax 以备使用

00007FF7946A1413 ret ; 操作完成,函数返回

注意:该 this 指针在函数调用期间保持不变。

(2) 调用自定义函数

__int64 total = data.Add();

00007FF79481507D lea rcx,[data] ;将实体的地址存入寄存器 rcx (调用构造函数传参用)

00007FF794815082 call DataEntity::Add (07FF794696F64h) ;调用函数

00007FF794815087 mov qword ptr [total],rax ;从rax取出计算结果送入total 内存。

进行被调函数内部流程:

__int64 Add()

{

00007FF7946A12F0 mov qword ptr [this],rcx ; 取出实体地址存入 this

return m + n;

00007FF7946A12F5 mov rax,qword ptr [this] ;得取this

00007FF7946A12FA mov rax,qword ptr [rax] ; m 值送入寄存器 rax

00007FF7946A12FD mov rcx,qword ptr [this] ;得取this

00007FF7946A1302 add rax,qword ptr [rcx+8] ;rcx+8=n的地址,将n加到rax(m)

}

00007FF7946A1306 ret ;函数返回,寄存器rax的值即为计算结果,上述标红的部分即从rax取

;出结果,在 Windows X64 加构下,约定使用 rax 传递返回值。

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