前言:
本次將講解的主要內容有:有關對象模型的一些知識甥温、const、operator new和operator delete這一系列的函數(shù)重載翩隧。
1. 對象模型
1.1 虛指針樊展,虛表,動態(tài)綁定,多態(tài)
當類中有虛函數(shù)時专缠,每個實例化的對象都有一個指向虛表的指針雷酪,且每個對象有各自的虛表,虛表中存放虛函數(shù)的地址藤肢,對于各個對象來講虛函數(shù)只有一份太闺,各個對象通過查虛表找到虛函數(shù)。
虛機制 動態(tài)綁定有三個必要條件:指針嘁圈,一個指針向上轉型up-cast省骂,調用虛函數(shù)。
因為基類指針可以指向各個派生類最住,也就是各種形態(tài)钞澳,所以叫做多態(tài)。
(同一個含有虛函數(shù)的類涨缚,不同對象的vptr不同轧粟,有各自的vtab,但vtab中指向同一個虛函數(shù)的地址是相同脓魏。為什么各自有vtab兰吟,而不是只有一個vtab?)
1.2 關于this
this是指向對象自己的指針茂翔。類中所有的成員函數(shù)都有一個隱藏的this pointer混蔼。
Template Method:父類中寫好可以被子類和外部使用的公共函數(shù),且其內部可以有虛函數(shù)珊燎。使用時惭嚣,用戶可以繼承父類創(chuàng)建一個子類,并重寫虛函數(shù)悔政,再通過子類調用這個公共函數(shù)晚吞。(*(this->vptr)[n])(this);
1.3 動態(tài)綁定
2. const
- 常對象和非常對象都可以調用常量成員函數(shù)。常對象不能調用非常量成員函數(shù)谋国。如果不改變數(shù)據(jù)成員的函數(shù)不加const槽地,那么當const對象調用這種函數(shù)時,編譯會報錯芦瘾。所以不改變數(shù)據(jù)成員的成員函數(shù)一定要加const闷盔。
- 常對象不用考慮copy on write,非常量需要考慮copy on write.
- 原則:當const和non-const成員函數(shù)同時存在的時候旅急,常對象只能調用const成員函數(shù)逢勾,非常對象只能調用non-const成員函數(shù)。
3. new和delete
new的四種形式:new表達式藐吮,operator new溺拱,array new逃贝,placement new.
- 重載operator new, operator delete迫摔, operator new[], operator delete[]沐扳。目的是接管他們的重載,來做內存池句占。
動態(tài)分配的數(shù)組分配的內存前面帶有counter(占4個字節(jié)沪摄,存放數(shù)組中元素個數(shù))。
::表示調用的全局的new和delete纱烘。而不是自己在class中定義的杨拐。
全局的也可以重載。 - placement new, placement delete
重載class member operator new(), class member operator delete()
可以有多個版本擂啥,每個版本都要有獨特的參數(shù)列哄陶,其中第一參數(shù)必須是size_t. 其他的參數(shù)需要自己設計。之后調用eg. Foo *p = new (300, 'a')Foo哺壶;
new后面的參數(shù)是給特定的operator new從第二個參數(shù)開始進行賦值屋吨。
在實例化對象時,先調用operator new山宾,之后調用構造函數(shù)至扰,如果這時構造函數(shù)拋出異常,那么會調用相對應重載的operator delete资锰。當然不同編譯器敢课,也有可能不調用operator delete。如果沒有寫相應的operator delete函數(shù)台妆,編譯器不會報錯翎猛,會認為不對構造函數(shù)異常做處理胖翰。(這一點在vs2017上實驗接剩,構造中拋出異常,并沒有執(zhí)行相應的operator delete萨咳。后面在其他編譯器下再實驗懊缺。) - placement new的例子
當需要加一下額外的參數(shù),如需要多分配一些空間時候培他,重載operator new. eg.標準庫中basic_string字符串中重載了operator new鹃两,是為了設計引用計數(shù)。
ps. 時間倉儲舀凛,后面會做完善俊扳。