为什么'this'是指针而不是引用？

Question

我正在阅读这个问题的答案C++ pros and cons，在阅读评论时产生了疑问。

程序员经常会感到困惑，“this”是一个指针而不是引用。另一个困惑是为什么“hello”不是std :: string类型，但在数组转换为指针后评估为char const *（指针）– Johannes Schaub - litb Dec 22 '08 at 1:56

这只表明它不使用与其他（较新的）语言相同的约定。– le dorfier Dec 22 '08 at 3:35

虽然我不明白第一个示例中有关大小的信息与任何事情有关系，但我认为“this”是一个相当微不足道的问题。还有一些未定义行为示例中的错误需要纠正。 :) 指针根本不能指向分配的内存之外– jalf Dec 22 '08 at 4:18

这是一个常量指针吗？– yesraaj Dec 22 '08 at 6:35

如果方法是const int getFoo() const; <-在getFoo的范围内，“this”是常量，并且因此只读。这可以防止错误并为调用者提供某种级别的保证，表明对象不会更改。– Doug T. Dec 22 '08 at 16:42

你不能重新分配“this”。即你不能做“this = &other;”，因为这是一个rvalue。但是它的类型是T *，而不是T const。也就是说，它是一个非常量指针。如果您在const方法中，则它是指向常量的指针。T const。但指针本身是非常量的– Johannes Schaub - litb Dec 22 '08 at 17:53

将“this”视为这样：#define this（this_ + 0），其中编译器创建“this_”作为指向对象的指针，并将“this”作为关键字。您无法分配“this”，因为（this_ + 0）是rvalue。当然，它并不是这样的（没有这样的宏），但它可以帮助理解– Johannes Schaub - litb Dec 22 '08 at 17:55

我的问题是，为什么this是一个指针而不是引用？有什么特殊的原因使它成为指针吗？

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以下是一些进一步的论据，说明this是一个引用是有道理的：

• 考虑 More Effective C++ 中的项目1：在确保存在有效对象（而非NULL）时使用引用（我的理解）。
• 此外，相对于指针来说，引用更加安全（因为我们无法通过错误指针破坏内存）。
• 第三，访问引用的语法（.）比访问指针（->或(*)）更加简洁和舒适。

- Naveen

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这个“hack”能实现什么效果？this不是默认为true吗？ - iFreilicht

@paulm 我不认为那是有效的 C++。在空指针上调用对象的方法会导致未定义行为。 - antred

可能在某些情况下这个方法可行，但是想象一下如果这个方法是虚拟的，没有对象如何进行虚函数表查找？ - Jason C

如果你在实际代码中看到了这个问题，请立刻放弃！那是未定义行为。 - Alice

我会留下这个内容...（来自MFC的afxwin2.inl）： _AFXWIN_INLINE HWND CWnd::GetSafeHwnd() const { return this == NULL ? NULL : m_hWnd; } 翻译后内容：此处仅供参考...（源自MFC的afxwin2.inl）：_AFXWIN_INLINE HWND CWnd::GetSafeHwnd() const { return this == NULL ? NULL : m_hWnd; }。 - Christopher Oicles

Answer 1

当C++语言刚开始发展时，早期版本中没有引用，只有指针。引用是在加入运算符重载时添加的，因为它需要引用来保证一致性。

this的一个用途是让对象获取指向自身的指针。如果它是一个引用，我们就必须写&this。另一方面，当我们编写赋值操作符时，我们必须写return *this，这看起来会简单些。return this。因此，如果你从零开始设计，你可以辩论其中的任一种方式。但是，C++逐渐地根据用户反馈不断演变（就像大多数成功的事物一样）。与this是引用或指针相关的微小优势/劣势相比，向后兼容的价值完全压倒了一切。

- Earwicker

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嗯，一个对象获得对自身的引用也经常很有用。我认为这是更常见的用法。无论如何，主要原因就像你所说的，当创建“this”指针时，引用并不存在。 - jalf

如果这是一个参考，要想通过重载operator &来完成有用的操作将会很困难。必须有一些特殊的语法来获取此对象的地址，而不经过operator &。 - Omnifarious

@conio - 下次你接近C++编译器时，可能需要检查一下！ :) 类似这样：int n = 5; int &r = n; int *p = &r; std::cout << *p; - Daniel Earwicker

你可以写&reinterpret_cast<char&>(this);来获取重载operator&的真实地址（事实上，这就是boost::addressof所做的）。 - Johannes Schaub - litb

既然this为null没有任何意义，所以我认为一个引用更加适合。 - Ponkadoodle

Answer 2

来晚了一点……直接引用权威人士Bjarne Stroustrup的话（摘自或引自《C++设计与演化》一书）：在这里。

“this”为什么不是一个引用？

因为“this”是在引入引用之前引入C++（实际上是在引入类似C的类）中的。此外，我选择使用“this”遵循Simula的用法，而不是（后来的）Smalltalk使用的“self”。

- Michael Burr

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是的，对于与其他编程语言的一致性来说，self 会很好，不过没关系。 - pilkch

self 可以作为一个关键字，起到类似 *this 的作用。 - jxh

将 #define self *this 翻译为中文：#定义 self 为 *this。 - David Callanan

#define self (*this) - John Källén

Answer 3

除了其他答案，由于Deducing this是C++23中的一个功能，因此将可以对调用成员函数的对象进行引用（而不是this指针）：

struct Foo {
  void bar(this Foo& self) {
    // self is a reference to Foo
  }
};

int main() {
  Foo foo;
  foo.bar();
}

- oficsu

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任何一种语言，如果你可以写出像 this Self&& self 这样的东西，就会有一些固有的问题... 看起来随着所有新的 C++ 修订版的推出，他们正在不断添加更多只是修复语言本身问题而非增加功能的东西。forward_like、declval、to_address、launder、start_lifetime_as、enable_if、void_t、destroying_delete_t、reference_wrapper、move_only_function、bind_front/back 等等。 - tmlen

这些东西的添加为应用程序提供了更精细的控制，特别是在真正重要的时候，以及更安全、更容易完成那些本来很麻烦的任务。C++首先是一种系统语言。对一切的绝对控制是绝对必要的。因此，它自然会有很多不太干净的接口，因为系统本来就是不太干净的地方。 - undefined