深度探索C++ 对象模型【第一章1】

港控/mmm° 2023-10-17 16:29 27阅读 0赞

几个值得注意的点：

1：在C语言中，数据和处理数据的操作（函数）是分开声明的。C语言本身没有支持“函数与数据”之间的关联性。这种程序方法叫做程序性，算法函数处理的是外部的数据。

2：在C++中，我们使用ADT（抽象数据类型abstract data type）来实现函数与数据的封装。

3：C++的这种做法不一定比C语言更好，因为有额外的时间成本与空间成本在内，如书中所说：“C的吸引力在于其精简与简易”。

4：C++在加上封装之后的布局成本（额外的时间和空间成本）：

*  数据和普通函数并不会增加成本，data members直接内含于每一个类对象中，function members虽然在每一个类的声明中，但却不在类对象的内部，每一个non-inline function 只会诞生一个函数实例，inline function 则会在其每一个类对象中诞生函数实例；

*  真正的额外负担主要是由virtual所产生的：1:、virtual function机制，用以支持一个有效率的“执行期绑定”。2、virtual base class机制，用以实现“多次出现在继承体系中的base class，有一个单一而被共享的实例”；

5：在C++中，class的数据成员有两种类型：static 和 nonstatic， 三种成员函数类型：static nonstatic 和 virtual

6：真正的C++对象模型：

从简单模型派生而来，在时间空间效率上有一定的优化。

*  nonstatic data members 被放置于每一个类对象中；
 *  static data members 放置于每一个类对象之外；
 *  static member functions 和 nonstatic member functions 也被放置于每一个类对象之外；
 *  对于virtual functions 有一套特殊的机制来支持它；

每一个类（class）产生出一堆指向virtual functions的指针，将指针放在表格中，这个表格被称为virtual table（vtbl）——虚函数表；

每一个类对象中被安插一个指针，指向相关的virtual table ，这个指针被称为virtual pointer（vptr）虚函数指针；

7：针对vptr的setting（设定）和resetting（重置）都由每一个class的constructor、destructor以及copy assignment运算符自动完成。

8：每一个class相关联的type\_info object （用以支持运行时类型确定 RTTI）也经由vtbl所确定，放置在表格的第一个slot中。

9：上述这种做法的缺点，由于类对象中只包含nonstatic data member和vptr，一旦需要改变其内部成员数据，代码就需要重新编译。

10：虚拟继承（virtual 有共享的意思），base class不管在继承串链中被派生多少次，永远都只会存在一个实例（subobject）。

11：在普通的继承中，base class subobject 的data members会被直接置于derived class object 中，这提供了对基类数据成员最紧凑和有效率的存取，缺点就是当base class members有任何改变时，都需要使得其派生类重新编译。

12：虚拟继承中，却保持了继承的一定间接性，每一个derived class object中会安插指针，每一个指针指向一个virtual base class，如果需要存取其虚基类的成员，则通过这些指针来完成。