C++ this 指针，函数调用中的隐藏参数

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++ this 指针，函数调用中的隐藏参数

【英文标题】：C++ this pointer, hidden argument in function calls

【发布时间】：2013-03-10 12:34:44

【问题描述】：

我有一个包含成员的堆栈类和一个名为 push 的函数。

class STACK

    int data;
    public:
    void push(int x)
    
        data=x;
    

C++ 做了什么来转换这个语句：

s1.push(3);

到

s1.push(this,3);

基本上我的问题是，在生成 this 指针并将其作为隐藏参数传递时会发生什么？

我实际上是在用 C 编写代码。我的目标是拥有一个尽可能接近 OOP 的程序。为此，我将函数指针作为结构的成员。因此，我想知道是否有可能以某种方式跟踪调用函数的结构（如“this”指针）。我不想做类似的事情： s1.push(&s1,3);因为它超出了我的目的。

是否可以转换 s1.push(3);到 s1.push(&1,3);通过宏替换

【参考方案1】：

首先要做的事！声明：

s1.push(3);

未翻译为：

 s1.push(this, 3);

但是对于这样的事情：

STACK::push(&s1, 3); 

其中STACK::push 可以被视为类/命名空间STACK 下的全局/命名空间或静态函数，其原型为：

push(STACK const* pThis, int arg);

this 指针始终是方法（函数）的第一个参数。如果方法的参数为零，它仍然有一个参数（类的this 指针）。

【讨论】：

是否可以通过编码来实现？ （我的意思是显式转换为 push(STACK const* pThis, int arg); ）

显而易见的问题是为什么。你为什么要这样做？也许你可以编写一个全局或静态函数并传递类的指针。

我实际上是在用 C 编码。我的目标是拥有一个尽可能接近 OOP 的程序。为此，我将函数指针作为结构的成员。因此，我想知道是否有可能以某种方式跟踪调用函数的结构（如“this”指针）。我不想做类似的事情： s1.push(&s1,3);因为它超出了我的目的。

好吧，你倒霉了。 C 没有很好的面向对象编程的设施。您需要显式传递您的函数应该处理的对象的地址。

是否可以转换 s1.push(3);到 s1.push(&1,3);通过宏替换

【参考方案2】：

没有魔法

s1.push(3);

只是语法

STACK::push(&s1, 3);

【讨论】：

嗯，这里的“魔力”是 push(...) 变成了一个普通的（即 C 类型）函数，带有一个额外的 STACK* 参数。为了避免名称与其他普通函数发生冲突，在内部名称被“修改”以包括类名以及其他内容。

...当方法变为虚拟时，事情会变得有点复杂；）

问题是关于 this 的魔力，这并没有什么魔力，它只是使用的对象的地址。我确实知道让 STACK::push 做正确的事情的magic。

是否可以转换 s1.push(3);到 s1.push(&1,3);通过宏替换

我不确定我理解你所说的宏替换是什么意思，但在有限的意义上你可以做一些类似的事情。见C with Pseudo-Classes。

【参考方案3】：

this = &s1

s1的地址是已知的，所以可以传递给STACK::push。就这么简单:)

【讨论】：

我完全同意。但代码行是 s1.push(3);怎么变成s1.push(this,3);

伙计，编译器不是 hello world 程序。 “但代码行是 s1.push(3)”不是一个论点。编译器完成的任务比传递隐藏参数要困难得多。

@DarshanShah：就像代码int main() 在你的文件系统中变成一个可执行文件一样：因为那是编译器所做的。

【参考方案4】：

C++ 不能完全转换语句（因为 C++ 是一种语言规范，您可以通过多种方式实现该语言，即使是 - 不道德地 - 有一群奴隶在纸上工作；您不需要计算机，即使你想要一个，拥有 C++）。编译器（例如 GCC）将语句转换为其他一些较低级别的表示。使用 GCC，它是 Gimple 语句，并且可以检查 Gimple 表示，例如带有MELT's probe 或-fdump-tree-gimple 和其他选项（如-fdump-tree-all 或-fdump-tree-ssa 等...）

【参考方案5】：

不幸的是，您必须在 C 中显式或隐式指定指针。

对于 C++，编译器负责将隐式 this 指针设置为类成员函数的参数。在你的代码中，成员函数在编译时被编译器自动修改为void STACK::push(STACK*, int)，然后，当调用成员函数STACK::push时，编译器会将对象地址（this）设置为参数（一般是第一个）到成员函数STACK::push。

没有C编译器会提供上述功能，因此，设置指针是用户的责任。

【参考方案6】：

在您编辑之后，问题又涉及另一个问题 - C 语言中的 OOP。这很困难且类型不安全，但可以实现。你可以看看 GObject 库，它在 C 中提供了对象系统。我猜它大量使用了宏。