用C/C++设计Lu结构、字典、类等高级数据类型 - c++编程基础

m32.cpp，会发现定义了全局变量keyDict用以标识字典对象，该变量的值作为一个键被LockKey加锁（从其初始值keyDict=-123114开始加锁，不成功时keyDict--，直至加锁成功），加锁成功后，键keyDict就只能存储字典对象。函数LockKey同时指明了销毁字典对象的函数是DelDict；字典对象的运算符重载函数是OpLockDict。另外，文件LuSystem32.cpp中还定义了标识对象keyDict的字符串"dict"，该字符串被注册为Lu整数常量，在Lu源代码中可用new(sys::dict,... ...)申请该对象。

当创建一个字典（设字典指针为pSDict）时，先使用随机算法加锁一个私有键pSDict->KeyDict（参考Dict.cpp中的LockKeyDictItem函数），用于存放字典元素，然后将pSDict注册为keyDict类型的私有键。当往字典中存放字典元素（设字典元素指针为pSDictItem）时，将pSDictItem注册为pSDict->KeyDict类型的私有键，并将pSDictItem链接到pSDict->MainSDI。故定位字典元素a."me"（a为字典，"me"为字典元素）的操作为：根据a的指针和键keyDict找到a的结构（设为pSDict），然后根据字符串"me"和pSDict->MainSDI找到该字典元素。

从字典的实现文件Dict.cpp中可以找到如下三个函数：

void _stdcall DelDict(void *vDict)	//删除一个字典
{
	SDict *pSDict;

	pSDict=(SDict *)vDict;
	pLockKey(pSDict->KeyDict,NULL,OpLockDictItem);	//删除字典所有元素
	delete pSDict;
}

void _stdcall DelDictItem(void *vSDI)	//删除一个字典元素
{
	SDictItem *pSDI;

	pSDI=(SDictItem *)vSDI;
	pSDI->pAhead->pNext=pSDI->pNext;
	if(pSDI->pNext) pSDI->pNext->pAhead=pSDI->pAhead;
	if(pSDI->KeyStr) delete[] pSDI->KeyStr;
	delete pSDI;
}
void _stdcall SignKeyDict(void *me)		//标记子键值（对象）
{
	SDictItem *pSDI;

	pSDI=((SDict *)me)->MainSDI.pNext;
	while(pSDI)
	{
		pSignGoodObj(&(pSDI->KeyValve));	//用函数SignGoodObj标记子对象
		pSDI=pSDI->pNext;
	}
}

函数DelDict用于删除一个字典对象，函数DelDictItem用于删除一个字典元素对象，但DelDict和DelDictItem都是由锁定键的类型函数LockKey注册到Lu系统中由Lu来调用的。函数SignKeyDict是由插入键值函数InsertKey注册到Lu系统中由Lu来调用的，该函数的作用是：当Lu垃圾收集器工作时，如果一个字典是有效的，则该字典元素也应该是有效的，故Lu垃圾收集器会调用函数SignKeyDict对字典元素做标记。

文件Struct.cpp中定义了字典的运算符重载函数OpLockDict，重载了函数len、new、oset、oget、o等函数，相信你会在下面找到这些函数的具体实现，参考LuSystem的说明，可以更好地理解这些函数。为了便于操作字典对象，还向Lu系统注册（参考文件LuSystem32.cpp中的SetFunction函数）了函数sys::dict（对应C++函数lu_NewDict）、sys::dict_oset（对应C++函数lu_osetDict）和sys::dict_oget（对应C++函数lu_ogetDict）；当然，重载函数new、oset和oget也能实现对应的功能，因为它们对应相同的C++函数。此外，还注册了函数sys::dict_del（对应C++函数lu_dict_del）、sys::dict_clear（对应C++函数lu_dict_clear）和sys::dict_reverse（对应C++函数dict_reverse）。

在扩展库LuSystem中测试了字典的效率。

5 类（class）实现原理及难点分析

类（class）是一个具有数据成员和方法成员的自定义数据结构。类可以继承和派生，类的层次结构是一棵树。

（1）类定义：class{... ...}

class{#cMyClass: #cBase1, #cBase2, ...  //定义类cMyClass，继承自cBase1和cBase2, ...
private:                  //私有数据成员
  #pvMem1, #pvMem2, ...
method:                   //私有方法（私有函数成员）
  #vmFun1 ：@Fun1, #vmFun2 ：@Fun2, ...
public:                   //公有数据成员
  #plMem1, #plMem2, ...
method:                   //公有方法（公有函数成员）
  #__init__ : @init, #__del__ : @delme, #lmFun1 ：@fun1, #lmFun2 ：@fun2, ...
};

类定义中，类名称、基类名称、成员及方法都是以#开头的标识符，不可重复。类名称在最前面，其次是基类名称；private和public的次序是任意的，且可多次定义；在private后定义的method为私有方法，在public后定义的method为公有方法，若method前面没有private和public，默认是公有方法；方法标识符后必须提供函数句柄。类成员的存储顺序与其定义顺序不一定相同。

#__init__和#__del__只可被定义为公有方法，其中#__init__用于定义构造函数，#__del__用于定义析构函数。若这两个方法被缺省，其函数句柄被自动指定为0。构造函数和析构函数只有一个参数，即对象本身。

若方法有不止一个参数，则方法被调用时，第一个参数总是传入对象本身，相当于C++的this指针。

约定：类名称以字母c开头；私有数据成员以pv开头；公有数据成员以pl开头；私有方法成员以vm开头；公有方法成员以lm开头。

（2）创建类对象：obj(pClass)

pClass是类定义的句柄。

创建类对象时，将自动调用每一个基类的构造函数#__init__初始化基类对象。对象被销毁时，将自动调用每一个基类的析构函数#__del__销毁基类对象。

语句 a.=b 将对象b的内容复制到对象a，要求a和b具有相同的类定义，若类定义中定义了方法#__copy__（有且只有2个参数），将自动调用该方法进行对象复制，否则仅依次复制类成员的值。

例如以下脚本代码：

!!!using("sys");
setA(p,x)= p.#a=x;		//类方法定义
getA(p)  = p.#a;		//类方法定义
main(:a,b)=
  a=class{#A,

用C/C++设计Lu结构、字典、类等高级数据类型(二)