10.4 this指针

对于Stock类,还有很多工作要做。到目前为止,每个类成员函数都只涉及一个对象,即调用它的对象。但有时候方法可能涉及到两个对象,在这种情况下需要使用C++的this指针。

虽然Stock类声明可以显示数据,但它缺乏分析能力。例如,从show()的输出我们可以知道持有的哪一支股票价格最高,但由于程序无法直接访问total_val,因此无法作出判断。要让程序知道存储的数据,最直接的方式是让方法返回一个值。为此,通常使用内联代码,如下例所示:

class Stock
{
private:
    double total_val;
double total() const { return total_val; }
};

就直接程序访问而言,上述定义实际上是使total_val为只读的。也就是说,可以使用方法total_val()来获得total_val的值,但这个类没有提供专门用于重新设置total_val的值的方法(作为一种副产品,其他方法,如buy()、sell()和update()确实在重新设置成员shares和share_val的值的同时修改了total_val的值)。

通过将该函数添加到类声明中,可以让程序查看一系列股票,找到价格最高的那一支。然而,可以采用另一种办法——一种帮助您了解this指针的方法。这种方法是,定义一个成员函数,它查看两个Stock对象,并返回股价较高的那个对象的引用。实现这种方法时,将出现一些有趣的问题,下面就来讨论这些问题。

首先,如何将两个要比较的对象提供给成员函数呢?例如.假设将该方法命名为topval()。则函数调用stock1.topval()将访问stock1对象的数据,而stock2.topval()将访问stock2对象的数据。如果希望该办法对两个对象进行比较,则必须将第二个对象作为参数传递给它。出于效率方面的考虑,可以按引用来传递参数,也就是说,topval()方法使用一个类型为const Stock &的参数。

其次,如何将方法的答案传回给调用程序呢?最接的方法是让方法返回一个引用,该引用指向股价总值较高的对象。因此,用于比较的方法的原型如下:

const Stock & topval(const Stock & s) const; 

该函数隐式地访问一个对象,而显式地访问另一个对象,并返回其中一个对象的引用。括号中的const表明,该函数不会修改被显式地访问的对象;而括号后的const表明,该函数不会修改被隐式地访问的对象。由于该函数返回了两个const对象之一的引用,因此返类型也应为const引用。

假设要对Stock对象stock1和stock2进行比较,并将其中股价总值较高的那一个赋给top对象,则可以使用下面两条语句之一:

top = stock1.topval(stock2);
top = stock2.topval(stock1);

第一种格式隐式地访问stock1,而显式地访问stock2;第二种格式显式地访问stock1,而隐式地访问stock2。无论使用哪一种方式,都将对这两个对象进行比较,并返回股价总值较高的那一个对象。

实际上,这种表示法有些混乱。如果可以使用关系运算符>来比较这两个对象,将更为清晰。可以使用运算符重载(参见第11章)完成这项工作。

同时,还要注意的是topval()的实现,它将引发一个小问题。下面的部分实现强调了这个问题:

const Stock & Stock::topval(const Stock & s) const
{
    if (s.total_val > total_val)
        return s;      // 参数对象
    else
        return ?????;  // 调用对象
}

其中,s.total_val是作为参数传递的对象的总值,total_val是用来调用该方法的对象的总值。如果s.total_val大于total_val,则函数将返回指向s的引用;否则,将返回用来调用该办法的对象(在OOP中,是topval消息要发送给的对象)。问题在于,如何称呼这个对象?如果调用stock1.topval(stock2),则s是stock2的引用(即stock2的别名),但stock1没有别名。

C++解决这种问题的方法是:使用被称为this的特殊指针。this指针指向用来调用成员函数的对象(this被作为隐蔽参数传递给方法)。这样,函数调用stock1.topval(stock2)将this设置为stock1对象的地址,使得这个指针可用于topval()方法。同样,函数调用stock2.topval(stock1)将this设置为stock2对象的地址。一般来说,所有的类方法都将this指针设置为调用它的对象的地址。确实.topval()中的total_val只不过是this->total_val的简写(第4章使用->运算符,通过指针来访问结构成员。这也适用于类成员)。

注意:每个成员函数(包括构造函数和析构函数)都有一个this指针。this指针指向调用对象。知果方法需要引用整个调用对象,则可以使用表达式*this。在函数的括号后面使用const限定符将this限定为const。这样将不能使用this来修改对象的值。然而,要返回的并不是this,因为this是对象的地址,而是对象本身,即*this(将解除引用运算符*用于指针,将得到指针指向的值)。现在,可以将*this作为调用对象的别名来完成前面的方法定义。

const Stock & Stock::topval(const Stock & s) const
{
    if(s.total_val > total_val)
        return s;           // 参数对象
    else
        return *this;     // 调用对象
}

返回类型为引用意味若返回的是调用对象本身,而不是其副本。程序清单10.7列出了新的头文件。

程序清单10.7 stock20.h

// stock20.h -- augmented version
#ifndef STOCK20_H_
#define STOCK20_H_
#include <string>

class Stock
{
private:
    std::string company;
    int shares;
    double share_val;
    double total_val;
    void set_tot() { total_val = shares * share_val; }
public:
    Stock();        // 默认构造函数
    Stock(const std::string & co, long n = 0, double pr = 0.0);
    ~Stock();       // do-nothing destructor
    void buy(long num, double price);
    void sell(long num, double price);
    void update(double price);
    void show()const;
    const Stock & topval(const Stock & s) const;
};
#endif

程序清单10.8列出了修订后的类方法文件,其中包括新的topval()方法。另外,现在您已经了解了构造函数和析构函数的工作原理,因此这里没有显示消息。

程序清单10.8 stock20.cpp

// stock20.cpp -- augmented version
#include <iostream>
#include "stock20.h"
using namespace std;
// 构造函数
Stock::Stock()        // 默认构造函数
{
    shares = 0;
    share_val = 0.0;
    total_val = 0.0;
}

Stock::Stock(const std::string & co, long n, double pr)
{
    company = co;
    if (n < 0)
    {
        std::cout << "Number of shares can't be negative; "
                   << company << " shares set to 0.\n";
        shares = 0;
    }
    else
        shares = n;
    share_val = pr;
    set_tot();
}

// 析构函数
Stock::~Stock()        // quiet class destructor
{
}

// 其他方法
void Stock::buy(long num, double price)
{
     if (num < 0)
    {
        std::cout << "Number of shares purchased can't be negative. "
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares += num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::sell(long num, double price)
{
    using std::cout;
    if (num < 0)
    {
        cout << "Number of shares sold can't be negative. "
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else if (num > shares)
    {
        cout << "You can't sell more than you have! "
             << "Transaction is aborted.\n";
    }
    else
    {
        shares -= num;
        share_val = price;
        set_tot();
    }
}

void Stock::update(double price)
{
    share_val = price;
    set_tot();
}

void Stock::show() const
{
    using std::cout;
    using std::ios_base;
    // 将格式设置为#.###
    ios_base::fmtflags orig = 
        cout.setf(ios_base::fixed, ios_base::floatfield); 
    std::streamsize prec = cout.precision(3);

    cout << "Company: " << company
        << "  Shares: " << shares << '\n';
    cout << "  Share Price: $" << share_val;
    // 将格式设置为#.##
    cout.precision(2);
    cout << "  Total Worth: $" << total_val << '\n';

    // 恢复初始格式
    cout.setf(orig, ios_base::floatfield);
    cout.precision(prec);
}

const Stock & Stock::topval(const Stock & s) const
{
    if (s.total_val > total_val)
        return s;
    else
        return *this; 
}

当然,我们想知道this指针是否有用。显然,应在一个包含对象数组的程序中使用这种新方法。因此接下来介绍对象数组这一主题。

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发布时间:2014/7/8 下午3:47:25  阅读次数:3349

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