从CPU的视角看C++的构造函数和this指针

news2025/12/12 3:55:34

从汇编角度，清晰的去看构造函数和this指针到底是个什么东西呢？也许可以解决你的一点小疑问

首先写一个很简单的代码demo：

class A{
public:
    int a;
    A(){
        ;
    }
    void seta(int _a){
        a=_a;
    }
    A* getA(){
        return this;
    }
};

int fun1(int px){
    return px;
}

int main(){
    A aa;
    aa.seta(8); 
    aa.getA();
}

mov rbp, rsp：设置新的基址指针，指向当前栈帧。

mov QWORD PTR [rbp-8], rdi：将 this 指针（存储在 rdi 中）保存到栈上。

在seta中的部分汇编：

mov rax, QWORD PTR [rbp-8]：将 this 指针的值加载到 rax 中。

mov DWORD PTR [rax], edx：将 edx（即 _a 的值）存储到 this->a 中。

我们从类成员函数和构造函数中都能看到两句关于参数的汇编，同理普通函数中px参数也有着相同的汇编，那么很显然，对于cpu而言，this指针仅仅是一个参数而已。C++语法糖对于this做了隐藏处理，因此我们在使用的时候才会无感。

而这个有这个this往往可以认为函数的完整使用是这样：

    A aa;
    aa.seta(8); 


====
    A::seta(&aa,8) 当然这么调用是错误的，看着很像类静态函数

`this` 指针的创建

函数调用前创建：当成员函数被调用时，this 指针在调用成员函数之前被设置为当前对象的地址。也就是说，在成员函数执行之前，this 指针已经被创建并指向调用该函数的对象。

`this` 指针的销毁

函数调用结束后销毁：在成员函数执行完毕并返回后，this 指针的生命周期就结束了。因为 this 只是一个指向对象的指针，当函数返回时，不再需要这个指针，函数调用上下文会自动清理这个隐式参数。

学习C++的友友大概率会知道这么一句话：静态成员函数不属于类的某个具体对象，而是属于整个类。这意味着静态成员函数不能访问非静态成员变量和成员函数，因为它们没有 this 指针。针对这句话我们也可以通过cpu视角进行观察

`而this` 指针的存在条件

对象实例调用：只有当对象实例调用非静态成员函数时，this 指针才会被传递给该函数。
隐式参数：在非静态成员函数内部，编译器会自动添加一个隐式的 this 指针参数，用于引用调用该函数的对象

观察上图，你就会看到静态成员函数中没有this指针，即也就没法去调用相关的成员函数和数据，如果我们想要通过静态成员函数去调用对象相关的数据，可以通过黄色框框的这种写法。你会发现这种写法的汇编同成员函数的汇编相同，也就是说this存的就是传递进去的这个对象的地址。

也就有了成员函数的完整版应该是：void setp(A* this,int p);是不是看着参数和示例第二个静态成员函数一样~

cpu眼中构造函数与普通函数没有任何区别：

通过上面的汇编也能看明白，构造含有this指针，且对于cpu来说他与普通函数是相同的

派生类构造函数总会调用基类的构造函数

mov QWORD PTR [rbp-8], rdi：将 this 指针（在 rdi 中）保存到局部变量中。
mov rax, QWORD PTR [rbp-8]：将 this 指针从局部变量中加载到 rax 中。
mov rdi, rax：将 this 指针（现在在 rax 中）移动到 rdi 中，以便调用基类构造函数时使用。
call A::A() [base object constructor]：调用基类 A 的构造函数。此时，this 指针指向 B 对象，但调用的是 A 的构造函数，因此它会正确初始化 A 的部分。
mov rax, QWORD PTR [rbp-8]：再次将 this 指针从局部变量中加载到 rax 中。
mov DWORD PTR [rax+4], 1：将 1 赋值给 this->a。这里的 [rax+4] 指的是b 位于对象内偏移量 4 的位置。 (因为B继承A，B所以内存结构上，前四个字节是A.a ，然后才是B.a ，所以是移动到偏移4位置之后在赋值)