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深度探索C++对象模型(一)
作者:雷神

《深入C++对象模型》一书没有什么可以被成为重点的东西,感觉每一个字都不应该放过,全是重点。

深度探索C++对象模型(1)

第一章:关于对象(Object Lessons)读完这一章使我想到了一个很久以前看到的一个笑话,编写一个HELLO WORLD的程序,随着水平和职务的不一样,程序代码也随着变化。当初看时完全当作笑话来看,现在看来写此笑话的人水平不一般。如果要使你的代码能够最大限度的适应不同的运行环境,和最大限度的复用,则在设计和编写的过程中需要考虑的问题很多,因此代码已变的不在具有C语言的简洁,高效。而牺牲了这些优势换来的是更好的封装。当然如果你只是要打印Hello World则不必这样做了。

以C++的思维方式解决问题,对于对C语言已经很熟悉的人来说会很不能适应。需要一段时间来适应,不然会将代码写的似是而非。而且不能邯郸学步,必须从思想上彻底的C++(OO),如果只是依葫芦画瓢,那结果很可能是用C++的语法编写C式的程序。本人曾经犯的典型的低级的错误之一,就是无意识的一个类无限制的扩充,完全没有考虑到类的多层结构(基类-派生类),需要属性或方法便在类中增加,虽然也用到了多态、重载等一些OO的设计方式,但最后这个类庞大无比,除了在当前系统中任劳任怨的工作外,一点复用的可能都没有,如果另一个系统还需要一个类似的东西,那只能重新设计实现一个新的类。并且最致命的是在维护更新时带来得麻烦,需要不断全部编译不说,而且代码在用了大量注释后,在过一段时间读起来也是一件重脑力劳动。及失去了C的简洁清晰和高效,也不完全具备C++的面向对象的特性。这根本不能叫C++程序。(我想有时间重写一下以前代码也会有很多收获,温故而知新吗)C和C++在编程思想上是相互矛盾的。这也就是说如果你想学C++,完全可以不学C,只需要一本好书和一个不太笨的大脑再加上努力就可以了,如果你已有C的经验在一定的情况下反而会捣乱。

本章是对对象模型的一个大略浏览。既然我们选择了C++而不是C作为开发工具,那我们的编程思想也应该转为C++的,而不能再延续C的Procedural方式。我们必须学会C++的思考方式。采用抽象数据类型或用一个多层的class体系对数据以及数据处理函数进行封装,只有摆脱C程序的使用全局数据的惯性,才能充分发挥出C++对象模型的强大威力。

在C++中有两种数据成员static和nonstatic,以及三种成员函数static、nonstatic和virtual。C++对象模型对内存空间和存取时间做了优化,nonstatic的数据成员被置于类对象之内,而static数据成员被置于类对象之外。static和nonstatic成员函数被放在类对象之外。而virtual函数是由类对象的一个指向vtbl(虚函数表)的指针vptr来进行支持。而vptr的设定和重置由类的构造函数、析构函数以及copy assignment运算符自动完成。

我们设计的每一个类几乎都要有一个或多个构造函数、析构函数和一个Assignment运算符。他们的作用是构造函数产生一个新的对象并确定它被初始化。析构函数销毁一个对象并确定它已经被适当的清理(避免出现内存泄露的问题),Assignment运算符给对象一个新值。

这是第一章的第一部分,由于雷神最近几天在做模式小组的主页,时间周转不开了。本想写完整个一章再发,考虑一下还是先发一部分吧。原因有2。1、第一章的后半部可能又要拖上10天半个月的。2、笔记实在难写,我不愿意将笔记做成将书上的重点再抄一边,而是喜欢尽量将自己的理解描述出来,谁知第一章便如此的难以消化,已经反复读了3遍,还是有些夹生。所以本着对大家和自己负责的态度,雷神准备再看它3遍在说。突然发现自己的C++还差的很远,好可怕呀。

深度探索C++对象模型(2)

笔记贴出后,有朋友便给我提出了一个很好的建议,原文如下:
史列因:我刚看了你写的“深度探索C++对象模型(1)”,感觉很不错。不过我有一个建议:你说“谁知第一章便如此的难以消化,已经反复读了3遍,还是有些夹生”是很自然的。第一章是一个总览,如果你能全看懂,后面的就没什么看的必要了。第一章的内容后面都有详细介绍,开始只要有个大概印象就可以了。这本书中很多内容都是前后重复的。我建议你先不管看懂看不懂,只管向后看,之后再从头看几遍,那样效果好得多。
我想史列因说的应该是一种非常好的阅读方式,类似《深度探索C++对象模型》这样的技术书籍,需要的是理解,和学习英文不同,不能靠死记硬背,如果出现理解不了的情况,那你不妨将书放下,打一盘红警(俺骄傲的说,我是高手)。或者跳过去也是一个不错的方法。好了,我们还是继续研究C++的对象模型吧。

简单的对象模型

看书上的例子(注释是表示solt的索引)
Class Point
{
public:
Point(float xval); //1
virtual ~Point(); //2

float x() const; //3
static int PointCount(); //4
protected:
virtual ostream& print(ostream &os) const; //5
float _x; //6
static int _point_count; //7
}
每一个Object是一系列的Slots,每一个Slots指向一个members。

表格驱动对象模型

当构造对象时便会有一个类似指针数组的东西存放着类数据成员在内存中位置的指针,还有指向成员函数的指针。为了对一个类产生的所有对象实体有一个标准的表达,所以对象模型采用了表格,把所有的数据成员放在数据成员表中,把所有的成员函数的地址放在了成员函数表中,而类对象本身有指向这两个表的指针。

为了便于理解,雷神来举个不恰当的例子说明一下,注意是不很恰当的例子

我们把写字楼看成一个类,写字楼中的人看成是类的数据成员,而每一个租用写字楼的公司看成类的成员函数。我们来看一个实体,我们叫它雷神大厦。雷神大厦的物业管理部门需要登记每个出入写字楼的人,以便发通行证,并且需要登记每个公司的房间号,并制作了一个牌子在大厅的墙上。实际上这便是类的对象构造过程。你可以通过大厅墙上的公司列表找到任何一家在雷神大厦租房的公司,也可以通过物业提供的花名册找到任何一个出入雷神大厦的人。

C++的对象模型

C++对象模型是从简单对象模型派生得来,并对内存空间和存取时间做了优化。它引入了虚函数表(virtual table)的方案。每个类产生一堆指向虚函数的指针,放在表格中。每个类的对象被添加了一个指针(vptr),指向相关的虚函数表(virtual table)。而这个指针是由每一个类的constructor、destructor和copy assignment运算符自动完成。

我们还用上面的雷神大厦举例,物业管理为了提高效率,对长期稳定的公司和人员不再登记,指对不稳定或不能确定的公司进行登记,以便于管理。

得出结论,C++对象模型和双表格对象模型相比,提高了空间和存储时间的效率,却失去了弹性。

试想一下,没有整个雷神大厦人员和公司的名录,如果他们发生变化,则需要物业管理部门做很多工作。重新确定长期稳定的公司和人员是那些。对应应用程序则需要重新编译。(这次更离谱,但为了保持连贯,大家请进行理解性的思考,不要局限字面的意思)

这篇笔记是分成多次一点点写的,甚至每天抽出一个小时都不能保证(没办法最近实在忙),因此可能会有不连贯,如果你读起来很不爽认为雷神的思维短路了,那属于正常。不过雷神还是再上传之前努力的将思路进行了一下整理。希望能把这些支言片语串起来。

深度探索C++对象模型(3)

多态是一种威力强大的设计机制,允许你继承一个抽象的public接口之后,封装相关的类型,需要付出的代价就是额外的间接性--不论是在内存的获得,或是在类的决断上,C++通过class的pointer和references来支持多态,这种程序风格就称为"面向对象". 这篇笔记主要解决了几个常常被人问到的问题。
1、C++支持多重继承吗?
2、结构和类的区别是什么?
3、如何设计一个面向对象的模型?

C++支持多重继承(JAVA和C#不支持多重继承),虽然我想我可能一辈子用不到它这一特性(C++是雷神的业余爱好),但至少我要知道它可以。典型的多重继承是下面这个:
//iostream 从istream 和 ostream 两个类继承。
class iostream:public istream,public ostream
{......};

结构struct和类class到底有没有区别?VCHELP上前几天还看到一个帖子在讨论这个问题。其实结构和类真的没什么区别,不过我们需要掌握的是什么时候用结构好,什么时候用类好,当然这没有严格的规定。通常我们混合使用它们,从书上的例子,我们可以看出为什么还需要保留结构,并且书上给出了一个方法:
struct C_point{.......}; //这是一个结构
class Point
{
public:
operator C_point(){return _c_point;}
//....
private:
C_point _c_point;
//....
}
这种方法被成为组合(composition).它将一个对象模型的全部或部分用结构封装起来,这样做的好处是你既可以在C++中应用这个对象模型,也可以在C中应用它。因为struct封装了class的数据,使C++和C都能有合适的空间布局。

面向对象模型是有一些彼此相关的类型,通过一个抽象的base class(用来提供接口),被封装起来。真正的子类都是通过它派生的。当然一个设计优秀的对象模型还必须考虑很多的细节问题,雷神根据自己的理解写出一个面向对象模型的代码,大家可以看看,高手请给指出有没有问题。

思路:我想要实现一个人员管理管理的对象模型,雷神一直在思考一个人员管理的组件(当然最终它会用C#实现的一个业务逻辑对象,并通过数据库控制对象和数据库进行交互,通过WEB FORM来显示界面)。这里借用一下自己的已经有的的想法,用C++先进行一下实验,由于只是为了体会面向对象的概念,我们采用面向对象的方法实现一个链表程序,而且没有收集信息的接口。信息从mina()函数显式给出。
这个对象模型应该可以实现对人员的一般性管理,要求具备以下功能:
创建一个人员信息链表
添加、删除人员信息
显示人员信息

//*************************************************
//PersonnelManage.cpp
//创建人:雷神
//日期:
//版本:
//描述:
//*************************************************

#include <iostream.h>
#include <string.h>
//基类,是此对象模型的最上层父类
class Personnel
{
friend class point_list; //用来实现输出链表,以及插入或删除人员的功能.
protected:
char serial_number[15];//编号
char name[10];//名称
char password[15]//口令
Personnel *pointer;
Personnel *next_link;
public:
Personnel(char *sn,char *nm,char *pwd)
{
strcpy(serial_number,sn);
strcpy(name,sm);
strcpy(password,pwd);
next_link=0;
}
Personnel()
{
serial_number[0]=NULL;
name[0]=NULL;
password[0]=NULL;
next_link=0;
}
void fill_serial_number(char *p_n)
{
strcpy(serial_number,p_n);
}
void fill_name(char *p_nm)
{
strcpy(name,p_nm);
}
void fill_password(char *p_pwd)
{
strcpy(password,p_pwd);
}

virtual void addnew(){}
virtual void display()
{
cout<<"\n编号:"<<serial_number<<"\n";
cout<<"名字:"<<name<<"\n";
cout<<"口令:"<<password<<"\n"
}
};
//下面是派生的子类,为了简单些我在把子类进行了成员简化。
//思路:由父类派生出成员子类,正式成员要求更详细的个人资料,这里省略了大部份.
//并且正式成员可以有一些系统的操作权限,这里省略了大部份。
//正式成员子类
class Member:public Personnel
{
friend class point_list;
private:
char member_email[50];
char member_gender[10];
double member_age;
public:
Member(char *sn,char *nm,char *pwd,char *em,char *gd,double ag):Personnel(sn,nm,pwd)
{
strcpy(member_email,em);
strcpy(member_gender,gd);
member_age=age;
}
Member():Personnel()
{
member_email[0]=NULL;
member_gender=NULL;
member_age=0.0;
}
void fill_email(char *p_em)
{
strcpy(member_email,p_em);
}
void fill_gender(char *p_gd)
{
strcpy(member_gender,p_gd);
}
void fill_age(double ages)
{
member_age=ages;
}

void addnew()
{
pointer=this;
}
void display()
{
Personnel::display()
cout<<"电子邮件:"<<member_email<<"\n";
cout<<"性别:"<<member_gender<<"\n";
cout<<"年龄"<<member_age<<"\n";
}
};

//好了,我们还需要实现一个超级成员子类和一个项目经理的子类.
//这是超级成员类
class Supermember:public Member
{
friend class point_list;
private:
int sm_documentcount;//提交的文档数
int sm_codecount;//提交的代码段数
public:
Supermember(char *sn,char *nm,char *pwd,char *em,char *gd,double ag,int dc,int cc):Member(sn,nm,pwd,gd,ag)
{
sm_documnetcount=0;
sm_codecount=0;
}
Spupermember():Member()
{
sm_documentcount=0;
sm_codecount=0;
}
void fill_documentcount(int smdc)
{
sm_documentcount=smdc;
}
void fill_codecount(int smcc)
{
sm_codecount=smcc;
}

void addnew()
{
pointer=this;
}
void display()
{
Member::display()
cout<<"提交文章数:"<<sm_documentcount<<"\n";
cout<<"提交代码段数"<<sm_codecount<<"\n";
}
};

//实现友元类
class point_list
{
private:
Personnel *location;
public:
point_list()
{
location=0;
}
void print();
void insert(Personnel *node);
void delete(char *serial_number);
}
//显示链表
void point_list::print()
{
Personnel *ps=location;
while(ps!=0)
{
ps->display();
ps=ps->next_link;
}
}
//插入链表
void point_list::insert(Personnel *node)
{
Personnel *current_node=location;
Personnel *previous_node=0;
while(current_node!=0 && (strcmp(current_node->name,node->name<0)
{
previous_node=current_node;
current_node=current_node->next_link;
}
node->addnew()
node->pointer->next_link=current_node;
if(previous_node==0)
location=node->pointer;
else
previous_node->next_link=node->pointer;
}

//从链表中删除
void point_list::delete(char *serial_number)
{
Personnel *current_node=location;
Personnel *previous_node=0;
while(current_node!=0 && strcmp(current_node->serial_number,serial_number)!=0)
{
previous_node=current_node;
current_node=current_node->next_link;
}
if(current_node !=0 && previous_node==0)
{
location=current_node->next_link;
}
else if(current_node !=0 && previous_node!=0)
{
previous_node->next_link=current_node->next_link;
}
}

//这是主函数,我们显式的增加3个Supermember信息,然后在通过编号删除一个
//我们没有从成员再派生出管理成员,所以没有办法演示它,但我们可以看出要实现它并不难
//注意:此程序没有经过验证,也许会有BUG.
main()
{
point_list pl;
Supermember sm1("000000000000001","雷神","123456","lsmodel@ai361.com","男",29.9,10,10);
Supermember sm1("000000000000002","木一","234567","MY@ai361.com","男",26.5,20,5);
Supermember sm1("000000000000003","落叶夏日","345678","LYXR@ai361.com","男",24.8,5,15);
//如果我们还派生了管理人员,可能的方式如下:
//Managemember mm1("000000000000004","ADMIN","888888","webmaster@ai361.com","男",30,5,15,......);

//下面是将上面的3个人员信息加到链表中
pl.insert(&sm1);
pl.insert(&sm2);
pl.insert(&sm3);
//对应管理人员的 pl.insert(&mm1);

//下面是显示他们
//下面是显示人员列表
pl.print();

//下面是删除一个人员信息
pl.delete("000000000000001");
//我们再显示一次看看.
cout<<"\n删除后的列表:\n";
pl.print();
}

程序没有上机验证,在我的脑子里运行了一下,我想输出结果应该是这样的:

编号:000000000001
名称:雷神
口令:123456
电子邮件:lsmodel@ai361.com
性别:男
年龄:29.9
提交文章数:10
提交代码数:10

编号:000000000002
名称:木一
口令:234567
电子邮件:MY@21CN.com
性别:男
年龄:26.5
提交文章数:20
提交代码数:5

编号:000000000003
名称:落叶夏日
口令:345678
电子邮件:LYXR@163.com
性别:男
年龄:24.8
提交文章数:5
提交代码数:15

删除后的列表:

编号:000000000002
名称:木一
口令:234567
电子邮件:MY@21CN.com
性别:男
年龄:26.5
提交文章数:20
提交代码数:5

编号:000000000003
名称:落叶夏日
口令:345678
电子邮件:LYXR@163.com
性别:男
年龄:24.8
提交文章数:5
提交代码数:15

*****************************************************************************************

通过上面的例子,我想我们能够理解对象模型的给我们带来的好处,我们用了大量的指针和引用,来完成多态的特性.和书上的资料库的例子不同,我们多了一层,那是因为我考虑人员可能是匿名,也可能是注册的,所以为了区别他们,用了两层来完成接口,然后所有注册的正式成员才都由Member类派生出不同的权限的人员,例如超级成员和管理人员.

最后用书上的一段话总结一下吧.P34
总而言之,多态是一种威力强大的设计机制,允许你继承一个抽象的public接口之后,封装相关的类型,需要付出的代价就是额外的间接性--不论是在内存的获得,或是在类的决断上,C++通过class的pointer和references来支持多态,这种程序风格就称为"面向对象".

深度探索C++对象模型(4)

读完了《深度探索C++对象模型》的第一章,虽然还是有些疑惑,但是已经感到收获很大。按照朋友的说法,第一章是一个概括的介绍,具体的细节会在以后的章节阐述,如果没有通读本书,第一章还是比较不容易理解的。

第二章主要讲的的构造函数语意(Semantics),这是一个什么意思?我的英文和中文学的都不好,但我想是书上弄错了(也许只是一个笔误),也许应该翻译成语义比较恰当。The study or science of meaning in anguage forms. 语义学以语言形式表示意思的研究或科学。我们要研究构造函数的,并且以语言的形式将它描述清楚。

看完题目我的第一个感觉,构造函数我知道。构造函数是一个类的成员函数,构造函数和析构函数是进行对象数据的创建,初始化,清除工作的成员函数,可以重载构造函数,使一个类不止具备一个构造函数,因有时需要以这些方法中的某一种分别创建不同的对象。不能重载析构函数。构造函数作为成员函数和类有相同的名字。例:一个类名为:aClass,构造函数就是aClass()。构造函数没有返回值,而且不能定义其返回类型,void也不行。析构函数同样使用这一点。当编写重载函数时,只有参数表不同,通过比较其参数个数或参数类型可以区分两个重载函数。但是我读完第一小段后就知道这一章要告诉我们什么了。

这一章并不是要告诉我们什么是构造函数,它的作用是什么。而是要告诉我们的是构造函数是如何工作的。我的。在得知这点后我很兴奋,因为我确实不知道构造函数是如何构造一个类的对象的,并且一直想知道。我一直对面向对象神奇的功能很感兴趣。为什么一个类在被实例化时,可以自动的完成很多工作,使我们的主函数清晰,简单,稳健,高效。以前只看到了表面,没有深入,这会我们有机会去皮剔肉深入骨髓了。

书上主要讨论了几种情况:

带有缺省构造函数的成员对象。如果一个类没有任何的构造函数,但他有一个成员对象,这个对象的类有一个缺省的构造函数,那么编译器会在需要的时候为这个类合成一个构造函数。
举个例子:
我们有以下几个类。它们都有一个构造函数。
猫{public:猫(),......};
狗{public:狗(),......};
鸟{public:鸟(),......};
鱼{public:鱼(),......};
我们又有一个类。宠物,我们将猫作为它的成员之一。并且没有给它声明构造函数。
宠物{
public:
猫 一只猫;
狗 一只狗;
鸟 一只鸟;
鱼 一只鱼;
private:
int ival;
......
}
则当需要的时候编译器会为它合成一个构造函数,并且采用内联方式。大概象下面的样子。
inline
宠物::宠物()
{
猫.猫::猫();
狗.狗::狗();
鸟.鸟::鸟();
鱼.鱼::鱼();
ival=0;
}
为什么会这样,我们来看看编译器的行动。编译器开始执行用户的代码,准备生成宠物对象之前,会首先调用必要的构造函数,来初始化类的成员,以便为对象分配合适的内存空间。结果编译器会合成上面的构造函数,如果程序员为宠物类写了一个构造函数。 宠物::宠物(){ival=0;}那编译器也会将这个构造函数扩张成上面的那样。编译器是怎样实现的呢?原来当一个类没有任何用户定义的构造函数,而是由编译器自动生成的话,则这个被暗中生成的构造函数将会是一个没有什么用处的构造函数。但是通过编译器的工作能够为我们合成一个nontrivial default constructor.

好象香港电影中演的,如果你惹上官司(你要设计一个类),你又没有钱去请高级的律师(没有给出构造函数),那会给你分配一个律师(缺省的构造函数),当然这个律师的能力也许和那些大律师比起来有差距(trivial)。不过我们要知道他们也不是一点用都没有。但是由于有律师行的督导,可以使这些律师能够努力做到最好(nontrivial)。

同样的道理,我们可以理解另外的几种nontrivial default constructor的情况。

如果你的类没有任何的构造函数,并且它派生于一个有着缺省构造函数的基类,那这个派生类的缺省构造函数会被视为nontrivial,因此需要被合成出来,他的合成步骤是调用上一层基类的缺省构造函数,并根据它们的声明次序为派生类合成一个构造函数。

如果类声明或继承了一个虚函数,或者类派生于一个继承串链,其中有一个或更多的虚拟基类。由于缺少使用者声明的构造函数,则编译器会合成一个缺省的构造函数,以便正确的初始化每一个类对象的vptr。

最后说一点,在合成的缺省构造函数中,只有基类的子对象和类的成员对象会被初始化,所有其他的非静态数据成员都不会被初始化,因为这些操作是需要程序员来做的。编译器没有必要连这些工作都做了。

好了,这篇就写到这里吧。这本书真的是雷神所看过的书中,看的最慢的一本了。但这些深层的知识有必要了解的很清楚吗,我们不知道编译器如何合成缺省的构造函数不也能写程序吗?雷神用侯大师的话来回答这个问题:练从难处练,用从易处用。知其然而不知其所以然,不是一个严谨的学习态度。

深度探索C++对象模型(5)

上一篇我们对合成确省的构造函数做了一个了解,这一篇我们继续看看构造函数这个有趣的东西.Copy Constructor是什么?我们经常看到代码中有一些这样的函数调用方式X(X&) (“X of X ref”). 这个函数用用户自定义类型作为参数,那它的参数的构造便是由Copy Constructor负责的. 可见这个玩意非常重要,实际上Copy Constructor是由编译器自动合成的,不需要你去作任何事情,但编译器都做了些什么呢?我们的问题出来了.

我们有三种情况需要用一个对象的内容作为另一个类对象的初值.也就是需要编译器来为我们自动合成Copy Constructor.一种是我们在编程中肯定回用到的由类生成对象例如以下形式:
class ClassA{......}
ClassA a;
ClassA b=a; //一个Class对象以另一个对象做初值
另外的一种情况是以对象为参数在函数中传递看下面的伪码:
//例如我们有一个CUser类
CUser{
CUser();
......
};
//我们还有一个CDatabase类,它有一个AddNew的方法
CDatabase{
......
public:
AddNew(CUser userone);
......}
//我们用CUser类产生了一个对象实例.userone,并将他作为AddNew函数的参数,以便
//AddNew函数能够完成在数据库中增加一条记录,用来记录一个用户的信息
CDatabase db=new CDatabase();
db.AddNew(CUser userone) //在这里,你不用将你的用户类的成员全部展开.
还有一种当然是用做函数的return,例如你可以在CDatabase类中添加一个函数用来读取一个用户的信息例如这样CUser GetUserOne(int userID),通过一个用户的唯一的编号可以获得一个用户的信息,并返回一个CUser类的对象.

我们来看看Copy Constructor是如何工作的.首先Copy Constructor和Default Constructor一样都是在需要的时候由编译器产生出来,一个类如果没有声明一个Copy Constructor就会存在一个隐含的声明(或定义).它也被分为trivial和nontrivial两种.

我们来看书上的例子:
Class Word
{
public:
Word(const char*);
~Word(){delete [] str;}
private:
int cnt;
Char *str;
}
这个类的声明不需要合成出Default Copy Constructor.但当进行如下应用时:
#include "Word.h"
Word noun("lsmodel");
void foo()
{
Word verb=noun;
}
结果将会出现灾难性的后果.为什么?因为我们的逻辑对象verb和全局对象noun都指向了相同的字符串,在退出函数foo()之前verb会执行析构,则字符串被删除,从此全局对象nonu指向了一堆无意义的东西.你可以声明一个explicit copy constructor来解决这个问题,当然还可以让编译器来自动的给你合成一个Copy construct.
我们将上面的Word类改写成下面的样子:
Class Word
{
public:
Word(const String&);//注意这里和我们开始的X(X&)形式一样
~Word();
//......
private:
int cnt;
String str; // 这个成员是String类的对象,String是我们自定义的类型
};
Class String
{
public:
String(const char*);
String(const String&);//这里声明了一个Copy constructir
~String();
//......
}
这时在执行我们的代码
#include "Word.h"
Word noun("lsmodel");
void foo()
{
Word verb=noun;
}
编译器会为我们的Word类合成一个Copy Constructor,用来调用它的str(member class String object)的Copy Constructor.象下面伪码表示的这样:
inline Word::Word(const Word &wd)
{
str.String::String(wd.str);
cnt=wd.cnt;
}
当这个类中有一个或多个虚函数时,或者这个类是派生于一个继承串链,并且这个串中有一个或多个虚拟的基类时.这个类在进行拷贝时便不会展现逐次拷贝(bitwise copy).并且会通过合成的Copy Constructor来重新明确的设定vptr来指向虚函数表,而不是将右边对象的vprt直接拷贝过来.书上的ZooAnimal例子的图可以很清晰的描述出这点.

如果一个对象以另一个对象做初值,而后者有一个Virtual Base Class Subobject,那会怎样呢?任何一个编译器都会做到在派生类对象中的virtual base class Subobject的位置在执行期就准备妥当,但bitwise copy可能会破坏这一位置,因此也需要由编译器合成出一个copy constructor,来安插一些代码来设定virtual base class pointer/offset,对每一个成员执行必要的memberwise初始化操作,以及执行内存相关的工作.

我们这篇学习的内容是:当一个对象以另一个对象作为初始值时,会发生什么事情.分成了两种情况,一种是我们声明了explicit copy constructor,这个不是这篇文章需要搞明白的(我想大家也都很明白了).我们想知道的是我们没有为class声明explicit copy constructor函数时编译器都干了些什么.编译器会为我们合成一个copy constructor.以便适应任何时候的对象被正确的初始化.并且我们了解了有以下四种情况class不在按位逐一进行拷贝.
1.当你设计的类声明了一个explicit copy constructor函数时.
2.当你设计的类是由一个具有explicit copy constructor的基类派生的时.
3.当你设计的类声明了一个或多个虚函数时.
4.当你设计的类派生自一个继承串链,这个继承串链中有一个或多个virtual base classes时.

 

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