this指针如何使C++成员指针可调用

news2024/10/6 4:13:35

在C++中，this指针是一个隐藏的指针，指向当前对象实例。它在成员函数中自动可用，用于访问该对象的成员变量和成员函数。理解this指针的工作原理有助于理解为什么指向成员的指针是可调用的。在本文中，我们将详细探讨this指针的概念，并通过具体的代码示例说明其在指向成员指针中的应用。

1. 理解this指针

每个非静态成员函数都有一个隐藏的this指针，指向调用该函数的对象。this指针在成员函数内部自动可用，允许函数访问对象的成员。

class MyClass {
public:
    int value;
    void display() {
        std::cout << "Value: " << this->value << std::endl;
    }
};

在上述代码中，this->value访问了当前对象的成员变量value。

2. 指向成员变量的指针

指向成员变量的指针用于指向类的成员变量。这种指针不能单独使用，必须结合特定的对象实例。

class MyClass {
public:
    int value;
};

int MyClass::*ptr = &MyClass::value;

MyClass obj;
obj.value = 42;

// 使用成员变量指针访问对象成员
std::cout << "Value: " << obj.*ptr << std::endl;

在这里，ptr是指向成员变量value的指针，必须通过对象实例obj来访问。

3. 指向成员函数的指针

指向成员函数的指针用于指向类的成员函数。这种指针的类型为ReturnType (ClassName::*)(ArgType)，其中ReturnType是函数的返回类型，ArgType是函数的参数类型。

class MyClass {
public:
    void display(int num) {
        std::cout << "Number: " << num << std::endl;
    }
};

void (MyClass::*funcPtr)(int) = &MyClass::display;

MyClass obj;
(obj.*funcPtr)(42);

在这里，funcPtr是指向成员函数display的指针，通过对象实例obj调用。

4. this指针如何使成员指针可调用

在调用成员函数指针时，编译器隐式地传递了this指针，使得成员函数可以访问当前对象的成员变量。这是为什么成员指针可以通过对象实例调用的原因。

5. 代码示例：使用指针的爬虫示例

我们将实现一个多线程的爬虫示例，使用代理IP技术来提高采集效率。我们假设使用亿牛云爬虫代理，其域名、端口、用户名和密码分别为proxy.16yun.cn，8080，username，password。在示例中，我们将利用C++的成员指针和this指针。

爬虫类设计

首先，我们设计一个爬虫类，其中包括成员函数和指向这些成员的指针。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <curl/curl.h>

//爬虫代理设置（使用亿牛云爬虫代理加强版）
const std::string PROXY = "proxy.16yun.cn:8080";
const std::string PROXY_USERPWD = "username:password";

// 用于接收curl回调的函数
size_t WriteCallback(void* contents, size_t size, size_t nmemb, void* userp) {
    ((std::string*)userp)->append((char*)contents, size * nmemb);
    return size * nmemb;
}

class WebCrawler {
public:
    // 成员变量
    std::string response;

    // 成员函数
    void fetchUrl(const std::string& url) {
        CURL* curl;
        CURLcode res;
        response.clear();

        curl = curl_easy_init();
        if (curl) {
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, url.c_str());
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_PROXY, PROXY.c_str());
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_PROXYUSERPWD, PROXY_USERPWD.c_str());
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, WriteCallback);
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &response);
            res = curl_easy_perform(curl);
            if (res != CURLE_OK) {
                std::cerr << "curl_easy_perform() failed: " << curl_easy_strerror(res) << std::endl;
            } else {
                std::cout << "Data from " << url << ": " << response << std::endl;
            }
            curl_easy_cleanup(curl);
        }
    }

    // 使用成员函数指针调用
    void startMultithreadedCrawl(const std::vector<std::string>& urls) {
        std::vector<std::thread> threads;
        void (WebCrawler::*funcPtr)(const std::string&) = &WebCrawler::fetchUrl;

        for (const auto& url : urls) {
            threads.emplace_back(std::thread(funcPtr, this, url));
        }
        for (auto& thread : threads) {
            if (thread.joinable()) {
                thread.join();
            }
        }
    }
};

int main() {
    WebCrawler crawler;
    std::vector<std::string> urls = {
        "http://example.com",
        "http://example.org",
        "http://example.net"
    };
    crawler.startMultithreadedCrawl(urls);
    return 0;
}

代码解释

WebCrawler类：

包含一个成员变量response用于存储HTTP响应。
包含一个成员函数fetchUrl，用于使用CURL库从给定URL抓取数据。
包含一个成员函数startMultithreadedCrawl，用于启动多线程爬取。

成员函数指针：

void (WebCrawler::*funcPtr)(const std::string&) = &WebCrawler::fetchUrl; 定义了一个指向成员函数fetchUrl的指针。
std::thread(funcPtr, this, url) 通过this指针将成员函数指针与具体的对象实例绑定，在多线程中调用。