Solmyr 的小品文系列之三：对象计数（上）

Solmyr 的小品文系列之三：对象计数（上）

台下的座位已经坐满了，除了 Solmyr 的位子。zero 手足无措的望着那唯一的空位，开始第一百次的哀叹为什么自己会落到这样一个尴尬的位置。仅仅几分钟前，一切都还很正常，直到 …………

…………

主持人：“下一个议程，题为‘对象计数’的 C++ 编程技术讲座，主讲人是zero。”

zero： “什 …… 什么？！等一等，这个讲座不是应该由 Solmyr 主讲吗？！”

主持人：“嗯，原定是由 Solmyr 来讲，不过临时有要事出去了，离开之前他指定你顶替。他没有告诉你吗？”

zero： “他压根没有和我提过！我 …… 我什么准备也没做！这怎么行？别开玩笑了？！”

主持人：“你不用谦虚，Solmyr 临走前对我说过你完全能够胜任这个议题。啊对了，这里有一张他留给你的条子。”

zero 打开条子，但见上面写到：“《 50 诫》（注：指《More Effective C++ 2/e》一书）看得怎么样了？如果你认真看过，就没问题。如果你敢拒绝或者出了岔子，嘿嘿 ……”

…………

“唉！”，zero 认命的叹了口气，“面对现实，硬着头皮上吧！”他决定就讲最简单的那部分，反正把这个场面搪塞过去就行了。他望着白板上“对象计数”四个大字，开口说到： “今天 …… 这个 …… 今天讨论的议题是‘对象计数’。所谓对象计数 …… 啊 …… 就是对计算某个类有多少个对象”。

开场白糟透了，zero 觉得还是尽快转入实际的东西比较好。

“对于这个问题 …… 最简单的做法是在需要计数的类中添加一个静态变量，保存当前的对象个数，并利用构造函数和析构函数增减它的值，象这样：”

class Wedget
{
public:
    Wedget(){ m_count++; };
    ~Wedget(){ m_count--; };

    int GetCout(){ return m_count; };

private:
    static int m_count;
};

int Wedget::m_count = 0;

说着说着，zero 发现这件事似乎其实没有那么困难，反而觉得渐渐进入了状态，话也流利起来：

“上述做法很容易理解：一个类中的 static 类型的成员变量是被这个类的所有对象所共享的。当该类新增一个对象时，构造函数会保证计数值加一，销毁一个对象时，析构函数会保证计数值减一。这里唯一需 要注意的只有一点：如果 Wedget 派生自一个基类，那么基类的析构函数一定得声明为虚函数。为什么呢？因为我们时常会用基类的指针操作派生类的对象，这是所谓“多态”的做法，面向对象程序 设计的基本技术之一。也就是说下面这一类的代码会很常见：”

class Base
……

class Wedget : public Base
……

Base* pb = new Wedget; // 基类指针指向派生类对象
……

delete pb;

“但如果 Base 的析构函数没有声明为虚函数，那么当执行到 delete pb 这一句的时候，编译器只知道 pb 是一个 Base* 类型的指针，只会去调用 Base 类的析构函数，这样一来，明明销毁了一个 Wedget 类的对象，Wedget 类的析构函数却没有调用，计数值就会出现错误。所以必须将 Base 的析构函数声明为虚，告诉编译器去判断这个对象的实际类型，保证 Wedget 类的析构函数被调用。”

zero 顿了一顿，续道：

“顺便指出一下，这一点是 C++ 面向对象程序设计的一个普遍原则。”

zero 环视了一眼台下，发现所有人都听的很认真，有些人还露出了领悟的表情，这使得他信心大增，决定接着讲下去：

“某种意义上说，现在我们已经解决了‘对象计数’这个问题。但是事情还没完 —— 我们可能有许多类都需要对对象计数，如果我们对每个类都象上面这样手工的添这些代码进去，那么这个工作既枯燥乏味又容易出错，因此我们需要一种通用的机制。最简单的，当然是把上面的代码封装成一个类：”

class Counter
{
public:
    Counter(){ m_count++; };
    ~Counter(){ m_count--; };

    int GetCout(){ return m_count; };

private:
    static int m_count;
};

int Counter::m_count = 0;

“然后在那些需要计数的类中添加一个 Counter 的成员，象这样：”

class Wedget
{
    ……
    Counter m_MyCounter;
};

“这 样一来，新增一个 Wedget 对象也就新增一个 Counter 对象，销毁一个 Wedget 对象也就销毁一个 Counter 对象，看上去很完美。但是 ……”，zero 拖了个长音，“这样的解法是错误的！”说完，zero 在白板上夸张的打了一个大叉。

看到台下人们疑惑的表情，zero 对自己行为戏剧性的效果感到非常满意，他得意洋洋的解释：

“因为 static 成员是被该类所有的对象共享的，所以如果有另一个类，比如 Other 类也为了进行计数而包含了一个 m_MyCounter 成员的话，那么 Wedget 和 Other 类实际上是在共享一个计数值！请注意，Wedget 的 m_MyCounter 成员和 Other 的 m_MyCounter 成员都是 Counter 类的对象，它们共享同一个 m_count 静态变量。”

“OK，要绕开这个问题，必须用一点点小手段，那就是模板：”，zero 在白板上写出如下的代码：

template <class T>
class Counter
{
public:
    Counter(){ m_count++; };
    ~Counter(){ m_count--; };

    int GetCout(){ return m_count; };

private:
    static int m_count;
};

template <class T>
int Counter<T>::m_count = 0;

class Wedget
{
    ……
    Counter<Wedget> m_MyCounter;
};

class Other
{
    ……
    Counter<Other> m_MyCounter;
};

“看出其中的区别了吗？Counter<Wedget> 和 Counter<Other> 是两个类，因此它们的 m_count 各自独立，就这样，我们实现了不同的类各自独立计数。”

zero 一转身，惊讶的看到 Solmyr 不知什么时候已经出现在他座位上了，嘴边带着 —— 什么？没看错吧？zero 发现那不是 Solmyr 招牌式的坏笑，而是一种支持、赞许的微笑，zero 简直不能相信自己的眼睛。不过一转眼，Solmyr 的表情再度切换回了 zero 熟悉的模式 —— 快的让人以为刚才所看到的根本是幻觉 —— zero 心中一沉，知道事情有些不妙了，果然 ——

“我来提个问题。”，Solmyr 发话了，而且笑的很灿烂 ……