7.5. Использование указателя this

Когда функция-элемент ссылается на другой элемент какого-то объекта данного класса, откуда у С++ берется уверенность, что имеется ввиду соот­ветствующий объект? Ответ заключается в том, что каждый объект сопро­вождается указателем на самого себя — называемым указателем this — это неявный аргумент во всех ссылках на элементы внутри этого объекта. Ука­затель this можно использовать также и явно. Каждый объект может опре­делить свой собственный адрес с помощью ключевого слова this.

Указатель this неявно используется для ссылки как на данные-элементы, так и на функции-элементы объекта. Тип указателя this зависит от типа объекта и от того, объявлена ли функция-элемент, в которой используется this, как const. В неконстантной функции-элементе класса Employee указа­тель this имеет тип Employee * const (константный указатель на объект Em­ployee). В константной функции-элементе класса Employee указатель this имеет тип const Employee * const (константный указатель на объект Employee, который тоже константный).

А теперь мы покажем простой пример явного использование указателя this; позже мы представим несколько реальных сложных примеров исполь­зования this. Каждая функция-элемент имеет доступ к указателю this на объект, для которого вызван этот элемент.

Совет по повышению эффективности 7.2

С целью экономии памяти для каждой функции-элемента существует только одна копия на класс и эта функция-элемент вызывается каждым объектом данного класса. С другой стороны, каждый объект имеет свою собственную копию данных-элементов класса.

Программа на рис. 7.7 демонстрирует явное использование указателя this, чтобы дать возможность функции-элементу класса Test печатать закры­тую переменную х объекта Test.

С иллюстративными целями функция-элемент print на рис. 7.7 сначала печатает х непосредственно. Затем программа использует две различных за­писи для доступа к х посредством указателя this — операцию стрелки (->), примененную к указателю this, и операцию точка (.) для разыменования указателя this.

// FIG7_7.CPP

// Использование указателя this для ссылки на объекты-элементы. #include <iostream.h>

// конструктор по умолчанию

class Test { public:

Test (int = 0); void print() const; private: int x;

} ;

// конструктор

Test::Test(int a) { x = a; }

void Test::print() const {

cout « " « " « "

x = this->x = (*this).x =

« x « endl « this->x « endl «(*this).x « endl;

}

main() {

Test a(12) a.print(); return 0;

x = 12 this->x = 12 (♦this).x = 12

Рис. 7.7. Использование указателя this

Отметим круглые скобки, в которые заключено *this, когда используется операция доступа к элементу точка (.). Круглые скобки необходимы, так как операция точка имеет более высокий приоритет по сравнению с операцией *. Без круглых скобок выражение

*this.x

оценивалось бы так же, как если бы были круглые скобки следующего вида *(this.х)

Компилятор С++ воспринял бы это выражение как синтаксическую ошиб­ку, так как операция доступа к элементу не может быть использована с указателем.

Типичная ошибка программирования 7.7

Попытка использовать операцию доступа к элементу (.) с указателем на объект (операцию доступа к элементу точка можно использовать только с объектом или со ссылкой на объект).

Одним интересным применением указателя this является предотвращение присваивания объекта самому себе. Как мы увидим в главе 8 «Перегрузка операций», самоприсваивание может стать причиной серьезных ошибок в случаях, когда объекты содержат указатели на динамически распределяемую память.

Другим применением указателя this является возможность сцепленных вызовов функций элементов. Программа на рис. 7.8 иллюстрирует возвра­щение ссылки на объект Time, которое дает возможность сцепления вызовов функций-элементов класса Time. Каждая из функций-элементов setTime, setHour, setMinute и setSecond возвращает *this с типом возврата Time &.

Почему возвращение *this работает как ссылка? Операция точка (.) имеет ассоциативность слева направо, так что выражение t.setHour(18).setMinute(30).setSecond(22) ;

сначала вычисляет t.setHour(18), а затем возвращает ссылку на объект t как значение вызова этой функции.

// TIME6.H

// Объявление класса Time.

// Функции-элементы определены в TIME6.CPP

lifndef TIME6_Н #define TIME6 H

class Time { public: Time(int = 0, int

0, int = 0); // конструктор по умолчанию

// функции записи "set" Time &setTime(int, int,

Time SsetHour(int); Time SsetMinute(int); Time SsetSecond(int);

int);     // установка часа, минут

II и секунд

// установка часа

II установка минут

II установка секунд

// функции чтения get (обычно объявляются const) int getHour() const;     // возвращает значение часа

int getMinute() const;             // возвращает значение минут

int getSecond() const;             // возвращает значение секунд

// функции печати (обычно объявляются const) void printMilitary() const;  II печать военного

// времени

void printStandard() const;            // печать стандартного

// времени

private: int hour; int minute; int second;

II 0-23 II 0-59 // 0-59

} ; #endif

Рис 7.8. Сцепление вызовов функций-элементов (часть 1 из 5)

Оставшееся выражение затем интерпретируется как

t.setMinute(30).setSecond(22) ;

Вызов t.setMinute(30) выполняется и возвращает эквивалент t. Остав­шееся выражение интерпретируется как

t.setSecond(22);

Отметим, что вызовы

t.setTime(20, 20, 20) .printStandard()

также используют особенности сцепления. Эти вызовы должны появлять­ся именно в указанной последовательности, потому что printStandard, как описано в классе, не возвращает ссылку на t. Расположение вызова printStandard в предыдущем операторе перед вызовом setTime приводит к синтаксической ошибке.

// TIME6.CPP

// Определения функций-элементов класса Time. #include "time6.h" Iinclude

// Функция конструктор для задания начальных значений // закрытым данным.

// Вызов функций-элементов setTime для установки переменных. //По умолчанию значения равны 0 (смотри описание класса). Time::Time(int hr, int min, int sec) { setTime(hr, min, sec); }

// установка часа, минут и секунд.

Time STime::setTime(int h, int m, int s) {

hour = (h >= 0 SS h< 24) ? h: 0; minute = (m >= 0 SS m < 60) ? m : 0; second = (s >= 0 SS s < 60) ? s : 0;

return *this;                 // возможность сцепления

}

// Установка значения часа

Time STime::setHour(int h) {

hour = (h >= 0 SS h < 24) ? h : 0;

return *this;            // возможность сцепления

}

// Установка значения минут

Time STime::setMinute(int m) {

minute = (m >= 0 ss m < 60) ? m : 0;

return *this;            // возможность сцепления

}

Рис. 7.8. Сцепление вызовов функций-элементов (часть 2 из 5)

// TIME6.CPP: Продолжение // Установка значения секунд

Time STime::setSecond(int s) {

second = (s >= 0 && s < 60) ? s : 0;

return *this;            // возможность сцепления

}

// Получение значения часа

int Time::getHour() const { return hour; }

// Получение значения минут

int Time::getMinute() const { return minute; } // Получение значения секунд

int Time::getSecond() const { return second; }

// Отображение времени в военном формате: HH:MM:SS

void Time::printMilitary() const {

cout « (hour < 10 ? "0":"") « hour « ":"

« (minute < 10 ? "0":"") « minute « ":" « (second < 10 ? "0":"") « second;

}

// Отображение времени в стандартном формате: HH:MM:SS AM (или РМ)

void Time::printStandard() const {

cout « ((hour == 0 || hour ==12) ? 12 : hour % 12) « ":" « (minute < 10 ? "0" : "") « minute « ":" « (second < 10 ? "0" : "") « second « (hour < 12 ? "AM": "PM");

}

Рис. 7.8. Сцепление вызовов функций-элементов (часть 3 из 5) // FIG7_8.CPP

// Сцепление вызовов функций-элементов указателем this iinclude ciostream.h> #include "time6.h"

main() {

Time t;

t.setHour(18).setMinute(30).setSecond(22); cout « "Военное время: "; t.printMilitary();

cout << endl « "Стандартное время: "; t.printStandard();

cout << endl <<< "Новое стандартное время: "; t.setTime(20, 20, 20).printStandard(); cout << endl; return 0;