Язык программирования C++ от Страуструпа

       

Ссылка на себя


В функции-члене можно непосредственно использовать имена членов того объекта, для которого она была вызвана:

class X {

  int m;

  public:

     int readm() { return m; }

};

void f(X aa, X bb)

{

  int a = aa.readm();

  int b = bb.readm();

  // ...

}

При первом вызове readm() m обозначает aa.m, а при втором - bb.m.



У функции-члена есть дополнительный скрытый параметр, являющийся указателем на объект, для которого вызывалась функция. Можно явно использовать этот скрытый параметр под именем this. Считается, что в каждой функции-члене класса X указатель this описан неявно как

X *const this;

и инициализируется, чтобы указывать на объект, для которого функция-член вызывалась. Этот указатель нельзя изменять, поскольку он постоянный (*const). Явно описать его тоже нельзя, т.к. this - это служебное слово. Можно дать эквивалентное описание класса X:

class X {

  int m;

  public:

     int readm() { return this->m; }

};

Для обращения к членам использовать this излишне. В основном this используется в функциях-членах, непосредственно работающих с указателями. Типичный пример - функция, которая вставляет элемент в список с двойной связью:

class dlink {

  dlink* pre;  // указатель на предыдущий элемент

  dlink* suc;  // указатель на следующий элемент

  public:

     void append(dlink*);

     // ...

};

void dlink::append(dlink* p)

{

  p->suc = suc;    // т.е. p->suc = this->suc

  p->pre = this;   // явное использование "this"

  suc->pre = p;    // т.е. this->suc->pre = p

  suc = p;         // т.е. this->suc = p

}

dlink* list_head;

void f(dlink* a, dlink* b)

{

  // ...

  list_head->append(a);

  list_head->append(b);

}

Списки с такой общей структурой служат фундаментом списочных классов,  описываемых в главе 8. Чтобы присоединить звено к списку, нужно  изменить объекты, на которые настроены указатели this, pre и suc.  Все они имеют тип dlink, поэтому функция-член dlink::append() имеет  к ним доступ. Защищаемой единицей в С++ является класс, а не отдельный  объект класса.


Можно описать функцию- член таким образом, что объект, для которого  она вызывается, будет доступен ей только по чтению. Тот факт, что  функция не будет изменять объект, для которого она вызывается  (т.е. this*), обозначается служебным словом const в конце списка  параметров:

class X {

  int m;

  public:

     readme() const { return m; }

     writeme(int i) { m = i; }

};

Функцию-член со спецификацией const можно вызывать для постоянных объектов, а функцию-член без такой спецификации - нельзя:

void f(X& mutable, const X& constant)

{

  mutable.readme();    // нормально

  mutable.writeme(7);  // нормально

  constant.readme();   // нормально

  constant.writeme(7); // ошибка

}

В этом примере разумный транслятор смог бы обнаружить, что функция X::writeme() пытается изменить постоянный объект. Однако, это непростая задача для транслятора. Из-за раздельной трансляции он в общем случае не может гарантировать "постоянство" объекта, если нет соответствующего описания со спецификацией const. Например, определения readme() и writeme() могли быть в другом файле:

class X {

  int m;

  public:

     readme() const;

     writeme(int i);

};

В таком случае описание readme() со спецификацией const существенно.

Тип указателя this в постоянной функции-члене класса X есть const X *const. Это значит, что без явного приведения с помощью this нельзя изменить значение объекта:

class X {

  int m;

  public:

     // ...

     void implicit_cheat() const { m++; }  // ошибка

     void explicit_cheat() const { ((X*)this)->m++; }

     // нормально

};

Отбросить спецификацию const можно потому, что понятие "постоянства" объекта имеет два значения. Первое, называемое "физическим постоянством" состоит в том, что объект хранится в защищенной от записи памяти. Второе, называемое "логическим постоянством" заключается в том, что объект выступает как постоянный (неизменяемый) по отношению к пользователям. Операция над логически постоянным объектом может изменить часть данных объекта, если при этом не нарушается его постоянство с точки зрения пользователя. Операциями, ненарушающими логическое постоянство объекта, могут быть буферизация значений, ведение статистики, изменение переменных-счетчиков в постоянных функциях-членах.



Логического постоянства можно достигнуть приведением, удаляющим спецификацию const:

class calculator1 {

  int cache_val;

  int cache_arg;

  // ...

  public:

     int compute(int i) const;

     // ...

};

int calculator1::compute(int i) const

{

  if (i == cache_arg) return cache_val;

  // нелучший способ

  ((calculator1*)this)->cache_arg = i;

  ((calculator1*)this)->cache_val = val;

  return val;

}

Этого же результата можно достичь, используя указатель на данные без const:

struct cache {

  int val;

  int arg;

};

class calculator2 {

  cache* p;

  // ...

  public:

     int compute(int i) const;

     // ...

  };

int calculator2::compute(int i) const

{

  if (i == p->arg) return p->val;

  // нелучший способ

  p->arg = i;

  p->val = val;

return val;

}

Отметим, что const нужно указывать как в описании, так и в определении

постоянной функции-члена. Физическое постоянство обеспечивается помещением объекта в защищенную по записи память, только если в классе нет конструктора ($$7.1.6).


Содержание раздела