从C到C++看面相对象(深入了解C++的成员函数)

我们都知道C是一门面相过程的语言，在C的世界里是没有面相对象这个概念的，但是C语言为我们提供的神兵利器，仍旧可以让我们使用面相对象的思维方式
在C语言里，我们每做一个操作，都需要写一个函数，但是该函数都是过程化的，但是我们有两种神兵利器，一个叫指针，一个叫结构体
为什么这么说呢？
面相对象的最基本的功能就是对数据的封装，在C语言的世界里，我们有结构体这个法宝，同样可以将数据打包整整体，然后通过指针的方式，将结构体作为参数在函数中进行传递
举个例子

struct Book {    char name[32]; //书名    char author[32]; //作者名    int total; //总页数    int price;//价格};typedef Book Book;//初始化一本书void book_init(Book *book, const char *name, const char *author, int total, int price){    strcpy(book->name, name);    strcpy(book->author, author);    book->total = total;    book->price = price;}void book_update_price(Book *book, int newPrice){    book->price = price;}

以上的例子很简单，初始化一本书以及更新书价，在使用的时候，我们只需要像以下方式调用

Book book;book_init(&book, "WPF 编程宝典", "Matthew MacDonald", 934, 128);//...book_update_price(&book, 100); //降价

以上的这些使用的都是面相过程的思维。
所谓面向过程编程，就好比“让某某去做某事”，而面向对象呢，就好比“某某去做某事”。从字面意思来看，面向过程貌似多了个“高级领导”，而面向对象显得更自由。

我们再变一下：

struct Book{    char name[32];    char author[32];    int price;    void (*init)(Book *book, const char *name, const char *author, int price);    void (*update_price)(Book *book, int newPrice);}//初始化一本书void book_init(Book *book, const char *name, const char *author, int price){    strcpy(book->name, name);    strcpy(book->author, author);    book->total = total;    book->price = price;}void book_update_price(Book *book, int newPrice){    book->price = price;}//创建一本书void book_create(Book *book){    book->init = book_init;    book->update_price = book_update_price;}

然后你就可以像以下一样使用了

Book book;book_create(&book);book.init(&book, "WPF 编程宝典", "Matthew MacDonald", 128);//...book.update_price(&book, 100);

使用这种方式来调用，看起来有了一种“书做了某某事”的面向对象的错觉

C++正是借鉴了这一点，从而产生了Class（类）

当我们定义一个class的时候，我们自己定义的成员函数就使用了我们上面的思想，参考如下代码

class Book {    char name[32];    char author[32;    int price;    void init(const char *name, const char *author, int price)    {        strcpy(this->name, name);        strcpy(this->author, author);        this->price = price;    }    void updatePrice(int price)    {        this->price = price;    }};

我们是用起来显得更简单

Book book;book.init("WPF 编程宝典", "Matthew MacDonald", 128)://...book.updatePrice(100);

看起来与我们使用C语言模仿的面向对象是不是很像？
接下来我们注意到一个关键字this, 指的是调用函数的某个对象，谁调用了，this指的就是谁，上面的book调用init和updatePrice的时候，this指的就是book这个对象。

我想你应该明白了，C++的面向对象，就是使用了我们的上述模拟面向对象的思维，然后C++自己将对象本身作为一个隐含的参数传递给了我们的成员函数，当然，这些并不包括C++面向对象中更强大的继承和多态。
到此我觉得你应该明白了C++成员函数与普通函数之间的区别以及其内部的原理。
再看下面代码

class Student{public:    Student(const char *name) { strcpy(this->name, name);}    void makeTest() { std::cout<<"我在考试"<<std::endl;}    void appear() { std::cout<<"My name is "<<name<<std::endl;private:    char name[32];};

我们在看如下调用

Student *pStu;pStu->makeTest(); // ①pStu->appear(); // ②

很多人都会想到，pStu是一个未初始化的变量，以上①②两种调用都会导致崩溃。再仔细想想看，真的是这样吗？
比较细心的同学会发现，在某些编译器上运行，我们却可以看到①调用后的打印信息，而运行②以后，程序崩溃掉了，我想细心的你应该知道这是什么原因了。
很简单，我们在①处调用的makeTest()函数，翻译成C语言的形式应该是

void makeTest(Student *this){    //打印“我在考试”}makeTest(pStu);

在代码里面，pStu虽然没有初始化，但是在上面的C语言版的makeTest中，我们并没有使用到this这个参数，所以即使这个参数指针是一个野指针或者空指针，都不会出现崩溃现象，但是对于②处的调用，使用的appear()函数中使用到了this, 也就是说，此时的this是一个未初始化的指针（我们称为野指针，不是空指针），这个指针指向什么地方我们并不知道，可能是没有权限操作的一块内存，也可能正好是空指针，也可能是已经分配的某个内存

我们再做一个小实验

class Test{public:    void test()    {        if(this != nullptr) //C++11中引入的nullptr， 表示空指针，感兴趣的可以自己去多多了解C++11        {            std::cout<<"我不是空的"<<std::endl;        } else {            std::cout<<"我是空的"<<std::endl;        }    }};int main(){    Test t;    Test *p = nullptr; //设置初始值，防止使用未初始化指针       p->test();    p = &t;    p->test();    return 0;}

你能猜出最终的打印信息吗？