Лекция №4 указатель this. Инлайн-функции. Константные и статические данные и функции. Указатель this

Каждый объект в C++ содержит специальный указатель с именем this, который автоматически создается самим компилятором и указывает на текущий объект. Типом this является Т*, где Т – тип класса текущего объекта. Поскольку указатель this определен в классе, область его действия – класс, в котором он определен. Фактически this является скрытым параметром класса, добавляемым самим компилятором к его определению. При вызове обычной функции-члена класса ей передается указатель this так, как если бы он был первым аргументом. Таким образом, вызов функции-члена

ObjName.FuncName(par1, par2);

компилятор трактует так:

ObjName.FuncName(&ObjName, parl, par2);

Но, поскольку аргументы помещаются в стек справа налево, указатель this помещается в него последним. В теле функции-члена адрес объекта доступен как указатель this. Дружественным функциям и статическим функциям-членам класса указатель this не передается. Нижеследующий пример демонстрирует использование этого указателя:

// функция возвращает точку - середину отрезка, концы которого заданы

Dot& Dot::Middle(Dot A, Dot B)

{

x=(A.x+B.x)/2.0; y=(A.y+B.y)/2.0; // вычисляет середину отрезка

Print(); // выводит на экран координаты текущей точки

this->Print(); // все три оператора эквивалентны

(*this).Print();

return *this; // возвращает ссылку на текущую точку

}

Как можно видеть, внутри функции-члена Middle(Dot A, Dot B) обращения к данным-членам класса и функциям-членам могут осуществляться как непосредственно по имени, так и с помощью указателя this. На практике такое употребление указателя this встречается крайне редко. В основном указатель this используется для возврата указателя (в форме: return this;) или ссылки (в форме: return *this;) на соответствующий объект. Этот указатель находит широкое применение при перегрузке операторов.

Встраиваемые (inline) функции

В C++ можно задать функцию, которая, фактически, не вызывается, а ее тело встраивается в программу в месте ее вызова. Она действует почти так же, как макроопределение с параметрами. По сравнению с обычными функциями встраиваемые (inline) функции обладают тем преимуществом, что их вызов не связан с передачей аргументов и возвратом результатов через стек и, следовательно, они выполняются быстрее обычных. Недостатком встраиваемых функций является то, что если они слишком большие и вызываются слишком часто, объем программы сильно возрастает. Из-за этого применение встраиваемых функций обычно ограничивается только очень простыми функциями.

Объявление встраиваемой функции осуществляется с помощью спецификатора inline, который вписывается перед определением функции.

Следует иметь в виду, что спецификатор inline только формулирует требование компилятору сформировать встроенную функцию. Если компилятор не в состоянии выполнить это требование, функция компилируется как обычная.

Компилятор не может сгенерировать функцию как встраиваемую, если она:

• содержит оператор цикла (for, while, do-while);

• содержит оператор switch или goto;

• содержит статическую переменную (static);

• если функция является рекурсивной;

• имеет возвращаемый тип, отличный от void, и не содержит оператора return;

• содержит встроенный код ассемблера.

Компилятор может налагать и другие ограничения на использование inline-функции, которые можно уточнить в описании конкретного компилятора. Ниже приведен пример использования встраиваемой функции:

Важно отметить, что встраиваемая функция должна быть не только объявлена, но и определена до ее первого вызова. Поэтому определение inline-функции обычно размещается в заголовочном файле.

Встроенными могут быть объявлены не только обычные функции, но и функции-члены. Для этого достаточно включить ее определение в объявление класса или перед определением функции вставить ключевое слово inline.

Следующий пример демонстрирует использование встроенных функций-членов.