深入探索C++对象模型笔记一 —— 关于对象（上）

 

开篇就面向过程的C语言的体系进行了讲解，在C语言中，“数据”和“操作（函数）”是分开声明的。语言本身没有支持“数据和函数”之间的关联性。

 

在C++中，使用的是“抽象数据类型（ADT）”或“类层次的数据封装”。从软件工程的角度来看，C++威力更大。

 

C++加上封装后的布局成本：

c++在布局以及存取时间上主要的额外负担是由virtual引起的。包括：

 

 

•  Virtual function 机制 。用以支持一个有效率的“执行期绑定”（runtime binding）。 
•  Virtual base class。用以实现“多次出现在继承体系中的base class，有一个单一而共享的实体”。 

此外，还有一些多重继承下的额外负担。发生在“一个derived class和其第二或后继之base class的转换”之间。

 

 

C++对象模式：

在C++中，有两种class data members : static 和 nonstatic

 

              有三种class member functions: static 、nonstatic 和 virtual

 

提出了几种模型原型：简单对象模型，表格驱动对象模型。

 

C++对象模型：

• nonstatic data members 被配置与每一个 class object 之内，static data members 则被存放在所有的 class object之外
• static 和 nonstatic function members 也被放在所有的 class object 之外
• virtual function 则以两个步骤支持：      

    （1）每一个 class 产生出一堆指向 virtual functions 的指针，放在表格之中，这个表格被称为 virtual table（vtbl）

    （2）每一个 class object 被添加了一个指针，指向相关的 virtual table，通常这个指针被称为 vptr。（vptr的设定和重置都由每一个 class 的 constructor、destructor 和 copy assignment 运算符自动完成。）

模型主要优点：空间和存取时间的效率

模型主要缺点：如果应用程序代码本身未曾改变，但所用到的class objects的nonstatic data members有所修改（可能是增加，移除或更改），那么那些应用程序代码同样得重新编译。（相对双表格模型来说，双表格模型提供了较大的弹性，因为它多提供了一层间接性，但是它因此也付出空间和执行效率两方面的代价）