《深度探索C++对象模型》阅读笔记 第一章 关于对象

C++对象模型

C++类包含两种数据成员：静态数据成员和非静态数据成员；同时包含成员函数，静态函数和虚函数三种成员函数
在此模型中，Nonstatic data members被配置于每一个 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 functions 则由虚表机制实现，class 里保存着一个指向虚表的指针，虚表中存放着指向虚函数的函数指针。

每一个class所关联的type_info object（用以支持 runtime type identification，RTTI）也经由 virtual table 被指出来，通常是放在表格的第一个slot处。

这个模型的主要优点在于它的空间和存取时间的效率；主要缺点则是，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，关于这点，前述的双表格模型就提供了较大的弹性，因为它多提供了一层间接性，不过它也因此付出空间和执行效率两方面的代价就是了。

需要多少内存才能够表现一个 class object？

• 所有非静态数据成员的大小。
• 由内存对齐而填补的内存大小。
• 为了支持virtual有内部产生的额外负担。
  如下类：

class ZooAnimal {  
    public:  
    ZooAnimal();  
    virtual ~ZooAnimal();  
    virtual void rotate();  
    protected:  
    int loc;  
    String name;  
};
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在32位计算机上所占内存为16字节：int四字节，String8字节（一个表示长度的整形，一个指向字符串的指针），以及一个指向虚函数表的指针vptr。对于继承类则为基类的内存大小加上本身数据成员的大小。

指针类型

“指针类型”会教导编译器如何解释某个特定地址中的内存内容及其大小：

• 一个指向地址1000的整数指针，在32位机器上，将涵盖地址空间1000~1003（译注：因为32位机器上的整数是4-bytes）
• 一个指向地址1000而类型为void的指针，将涵盖怎样的地址空间呢？是的，我们不知道！这就是为什么一个类型为void的指针只能够含有一个地址，而不能够通过它操作所指之object的缘故。

所以，转型（cast）其实是一种编译器指令。大部分情况下它并不改变一个指针所含的真正地址，它只影响“被指出之内存的大小和其内容”的解释方式。

加上多态后

好，假设我们的 Bear object放在地址1000处，一个Bear指针和一个ZooAnimal 指针有什么不同？

Bear b;
ZooAnimal *pz = &b;    //Bear继承自ZooAnimal
Bear *pb = &b;
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它们每个都指向Bear object的第一个byte.其间的差别是，pb所涵盖的地址包含整个 Bear object，而pz所涵盖的地址只包含 Bear object中的 ZooAnimal subobject.
自己编写的例子

#include <iostream>;
using namespace std;
class base {
public:
    virtual void o()
    {
        cout << "base" << endl;
    }
};
class A : public base {
public:
    int a = 1;
    virtual void o()
    {
        cout << "a" << endl;
    }
};
class B : public base {
public:
    virtual void o()
    {
        cout << "b" << endl;
    }
};
int main()
{
    A se;
    base& b = se;
    b.o();
    cout << b.a;	//此处报错: 类 "base" 没有成员 "a"
}
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所以多态的应用重点在于虚函数上，因为只要有虚函数的类，就有虚指针。

C++有三种方式支持多态

1、经由一组隐式的转化操作，比如将派生类指针转化为指向其基类的指针 shape *ps =new circle();

2、经由virtual function机制 ps->rotate()

3、经由dynamic_cast 和typeid运算符

if(circle _pc = dynamic_cast (ps))