C++对象模型-Data语义学 第三章笔记

读完C++对象模型书后，做一个笔记整理
第一章-关于对象
第二章-构造函数语义学
第三章-Data语义学
第四章-Function语义学
第五章-构造拷贝解析语义学
第六章-执行期语义学
第七章-在对象模型的尖端

class A; class B:public virtual A; class C: public virtual A; class D: public B,public C此种情况下一般 A的大小为1，sizeof(B)=sizeof©=8;因为B,C中包含指向虚基类的一个指针。sizeof(D)为12，因为A中一字节+B中一个指针+C中一个指针=9,由于需要内存对齐的原因会padding至12。
若编译器处理了empty virtual base class 则A中不会有1字节的插入占位。上述计算就会相应减少尺寸及padding.

每个class的大小可能比预期的要大，主要因为 1编译器加上额外的data members用于支持某些语言特性，主要是virtual 2由于alignment的需要

1. 成员的绑定
   始终把nested type 声明放在class起始处，以便在class中引用到该类型时可以正确resolve

typedef int mytype;
class A
{
public:
    // 如果要正确relove为float需要在第一次使用mytype之前声明
    // typedef float mytype;
    void func(mytype x) { m_x = x;}// 注意此处的mytype会被识别为int，因为到这行还未出现后续的typedef float mytype
private:
    typedef float mytype;
    mytype m_x;
};

2. data member的布局

• static成员放在程序的data segment中，不会与object中的成员混在一起。
• c++只要求在同一access session中的成员后出现的排在后面，不要求连续排列

3. data member的存取

• static成员的存取，由obj.x 和 pt->x两种方式完全相同。因为static成员存放于data segment中，与object并无关系。对它的访问转化为一个地址访问。且编译器会将static成员名字进行name mangling(名字修饰)以避免data segment中的重名。
• nonstatic成员存取时必须经由一个object，在成员函数中的存取暗含了this指针。(this->)x = other->x; nonstatic成员的偏移量在编译期即可得知。
• 而若类是派生自虚基类时，obj.x 和 pt->x 会有较大差异，因为pt指向的类型不能确定，必须于执行期才经由额外的操作才能决定。而obj类型确定，存取不会有问题。

4. 继承与data member

• 在单继承中C++会保持base class subobject在derived class中的原样完整性。

class A
{
	int m_a;
	char m_c;
}// sizeof A为8 含3字节padding

class B:public A
{
    char m_b;
}// 此时sizeof B 为12 ，A中的padding保留，m_b排在其后。
// A* pa1 = A* pa2 = new A();
// pa2 = new B();
// *pa1 = *pa2; // 上述设计保证了这一行能正确，不会在m_c后设置预期之外的值

• 加入虚函数后内存内会多一个vptr来指向相应vtbl
• 在多重继承时，其问题主要发生在子类与其第二或之后父类间的指针相互转换，需要加或减中间的base class object 大小，第一父类与子类指向相同地址，故无问题。
• 引入虚继承后，有多种方案可以实现存取虚基类的成员，但均由于其复杂，而不推荐。最好的使用方法是一个virtual base class其中没有任何data members。

5. 成员的效率

• 需要经过实测才能确定我们所谓的优化是否有效

6. 指向data members 的指针

• &Class::x 返回的是x在对象中的偏移，在VC中为原始偏移值，其它编译器中可能+1后的值。请注意以下代码。

int Class::* p1 = 0;
int Class::* p2 = &Class::m_x;
if (p1 == p2)// 为了这里能正常判断，有些编译器选择p2初始化时用偏移+1，而VC是给p1赋值0xffffffff
    cout << "p1=p2" << endl;

• &obj.x 返回x在内存中的实际地址

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