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深度探索C++对象模型--------C++对象模型
2013-01-01 14:39:37 来源: 作者: 【 】 浏览:299
Tags:深度 探索 对象 模型 --------C

一:C++(www.cppentry.com)对象模型(The C++(www.cppentry.com) Object Model)

      1:不带继承的C++(www.cppentry.com)对象模型

      在C++(www.cppentry.com)中,有两种class data members: static 和 nonstatic,以及三种Class member functions : static,nonstatic和virtual。

      比如下面的class Point 声明

class Point{public:	Point(float xval);	virtual ~Point();	float x() const;	static int PointCount();protected:	virtual ostream& print(ostream &os) const;	float _x;	static int _point_count;};

      这个class Point 在机器中将会被怎么样的表现呢?我们的编译器如何模塑出各种data members 和 function members 呢?

      如上图,在C++(www.cppentry.com)模型中,Nonstatic data members 被配置于每一个class object 之内,static data members则被放置于所有的class object 之外,Static 和 nonstatic function members 也被放在所有的class object 之外。

      而对于Virtual functions ,首先每一个class 产生出一堆指向virtual functions 的指针,放在表格之中,这个表格被称之为virtual table;然后,每一个class object 被添加了一个指向这个virtual functions表格的指针。而在运行时候表现出来的多态也是由这个virtual functions的指针支持,在随后的笔记中我们会讲到。

      2:加上继承(Adding  Inheritance)

      C++(www.cppentry.com) 支持单继承和多继承。例如

         class Library_materials {...};

         class Book : public Library_materials {.....};

         class Rental_book :public Book {...};    ....单继承模型

         class iostream : 

      public istream,

                 public ostream{...};

          class istream :virtual pubulic ios {...};

          class ostream : virtual public ios {...};   ....多继承模型

      在虚拟继承中,base class 不论被继承串联中被派生多少次,永远只会存在一个实体,virtual 虚拟 即共享的意思。所有的派生类共享这一个base class 实体。

      多继承结构中,derived class 塑造base class 模型呢,他沿用的是对virtual functions 的方法,即每一个class object 内含有一个vptr(即志向 base class table的指针) 于是就有了下图:

          

二: 对象模型如何影响程序

       看下面的程序:其中class X定义了一个copy constructor,一个virtual destructor 和 一个virtual function foo:

X foobar(){	X xx;	X *px = new X();	//foo() 是一个virtual function	xx.foo();	px->foo();	delete px;	return xx;}

       上面这个函数将被转换成如下的函数:

       

 1void foobar(X &_result) 2{ 3//构造 _result 4//_result 来替换 local xx .... 5    _result.X::X(); 6 7//扩展 X *px = new X() 8     px = _new(sizeof(X)); 9if(px != 0)10         px->X::X();1112//扩展 xx.foo() 但是不使用virtual 机制13// 以 _result 取代 xx14     foo( &_result);1516//使用virtual 机制扩展 px->foo()17     (*px->vtbl[2]) (px);1819//扩展 delete px20if( px != 0)21    {22         ( *px->vtbl[1])(px);23        _delete (px);24    }2526return ;27 }

        这个扩展的函数中,使用vtbl 去扩展对virtual 函数的调用,可以让大家更明白virtual function table对程序产生的影响,参照这个模型的设计,我们也可以去扩展vptr(指向virtual base class的指针)。有兴趣的网友可以去扩展下。

      

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