Boolan c++笔记_5

前言:

本次将讲解的主要内容有:有关对象模型的一些知识、const、operator new和operator delete这一系列的函数重载。

1. 对象模型

1.1 虚指针,虚表,动态绑定,多态

当类中有虚函数时,每个实例化的对象都有一个指向虚表的指针,且每个对象有各自的虚表,虚表中存放虚函数的地址,对于各个对象来讲虚函数只有一份,各个对象通过查虚表找到虚函数。
虚机制 动态绑定有三个必要条件:指针,一个指针向上转型up-cast,调用虚函数。
因为基类指针可以指向各个派生类,也就是各种形态,所以叫做多态。
(同一个含有虚函数的类,不同对象的vptr不同,有各自的vtab,但vtab中指向同一个虚函数的地址是相同。为什么各自有vtab,而不是只有一个vtab?)

1.2 关于this

this是指向对象自己的指针。类中所有的成员函数都有一个隐藏的this pointer。
Template Method:父类中写好可以被子类和外部使用的公共函数,且其内部可以有虚函数。使用时,用户可以继承父类创建一个子类,并重写虚函数,再通过子类调用这个公共函数。(*(this->vptr)[n])(this);

1.3 动态绑定

2. const

  • 常对象和非常对象都可以调用常量成员函数。常对象不能调用非常量成员函数。如果不改变数据成员的函数不加const,那么当const对象调用这种函数时,编译会报错。所以不改变数据成员的成员函数一定要加const。
  • 常对象不用考虑copy on write,非常量需要考虑copy on write.
  • 原则:当const和non-const成员函数同时存在的时候,常对象只能调用const成员函数,非常对象只能调用non-const成员函数。

3. new和delete

new的四种形式:new表达式,operator new,array new,placement new.

  • 重载operator new, operator delete, operator new[], operator delete[]。目的是接管他们的重载,来做内存池。
    动态分配的数组分配的内存前面带有counter(占4个字节,存放数组中元素个数)。
    ::表示调用的全局的new和delete。而不是自己在class中定义的。
    全局的也可以重载。
  • placement new, placement delete
    重载class member operator new(), class member operator delete()
    可以有多个版本,每个版本都要有独特的参数列,其中第一参数必须是size_t. 其他的参数需要自己设计。之后调用 eg. Foo *p = new (300, 'a')Foo; new后面的参数是给特定的operator new从第二个参数开始进行赋值。
    在实例化对象时,先调用operator new,之后调用构造函数,如果这时构造函数抛出异常,那么会调用相对应重载的operator delete。当然不同编译器,也有可能不调用operator delete。如果没有写相应的operator delete函数,编译器不会报错,会认为不对构造函数异常做处理。(这一点在vs2017上实验,构造中抛出异常,并没有执行相应的operator delete。后面在其他编译器下再实验。)
  • placement new的例子
    当需要加一下额外的参数,如需要多分配一些空间时候,重载operator new. eg.标准库中basic_string字符串中重载了operator new,是为了设计引用计数。

ps. 时间仓储,后面会做完善。

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