淺度探索C++對象模型PPT

淺度探索C+對象模型,CodingGroup張文斌2010-11-21,1,2020/4/26,主要內容,簡介單個類單一繼承多重繼承虛擬繼承,2,2020/4/26,參考文獻,深度探索C+對象模型StanleyB.LippmanC+對象的內存布局陳皓C+對象模型學習筆記鐘聲C+對象的實現技術劉斌武,3,2020/4/26,C+簡史,在20世紀80年代初期發(fā)明，C+是由美國貝爾實驗室的BjarneStroustrup博士發(fā)明，在C語言的基礎上，借鑒了Simula語言中面向對象的特征1998年國際標準組織（ISO）頒布了C+的國際標準，通常稱作ANSI/ISOC+下一次標準更新原定是在2009年，一般稱該標準C+0X，但是由于對新特性的爭端激烈，完整的標準還遙遙無期由于C+語言過于復雜，以及經歷了長年的演變，直到現在（2010年）都沒有一個編譯器完全符合標準目前最接近C+標準的編譯器有GNUGCC4.5.0和VisualStudio2010等,4,2020/4/26,為什么探索C+對象模型,滿足對C+底層實現機制的好奇更好地使用C+找工作,5,2020/4/26,各種問題,virtual有哪些用法？虛函數是怎么實現的？某個類對象占有多大存儲空間？.,6,2020/4/26,面向對象的特征-抽象性,抽象性是將具有一定關聯(lián)的數據結構(屬性)和行為(操作)的對象抽象成類，隱藏對象的屬性和實現細節(jié)，僅對外公開接口,7,2020/4/26,面向對象的特征-繼承性,繼承性是子類自動共享父類數據結構和方法的機制,8,2020/4/26,面向對象的特征-多態(tài)性,表現在繼承中方法的重寫(overwrite)多個子類從同一父類繼承而來，每個子類可以重寫父類的某個方法被重寫的方法在不同的子類中有不同的形式例：動物會叫，因此人、貓、狗都會叫，但叫的方法不同表現在一個類中方法的重載(override/overload)一個類有多個同名的方法，但這些方法的參數個數或類型不一樣例：人吃不同的東西采用不同的形式,9,2020/4/26,實驗環(huán)境,VisualStudio2008MinGWDeveloperStudio2.05gcc3.3.1,10,2020/4/26,代碼示例,問題：sizeof(Base)是多少？,11,2020/4/26,內存布局,static成員獨立于對象非static數據成員存放在每個對象中static數據成員存放在對象之外所有的成員函數存放在對象之外對虛函數的支持每一個類維護一個虛函數表(vtbl)，其中存放指向虛函數的指針類的每一個對象維護一個指向vtbl的指針vptr，可以通過vptr調用虛函數,12,2020/4/26,內存布局示例,Base:Base(),staticintBase:getCount(),staticintBase:count,Base:show(),vtbl,sizeof(Base)=12,13,2020/4/26,指向數據成員的指針,static數據成員的地址&Point:count與&point.count等價都指向內存中的實際地址nonstatic數據成員的的地址取一個nonstatic數據成員的地址，得到它在類中的偏移量，它們必須與具體的對象綁定才能取具體的值intPoint:*px=&Point:x取一個綁定于對象身上的nonstatic數據成員的地址將得到內存中該變量的實際地址int*p=&point.x,14,2020/4/26,Nonstatic成員函數的處理,nonstatic函數必須和具體的對象綁定后才能使用，經過編譯器的轉換后，它和非成員函數沒有分別轉換過程如下在參數列表中安插一個額外的參數this指針將函數體內對每一個nonstatic數據成員的存取操作轉換為經由this指針來存取經過namemangling處理后，將該成員函數轉換為一個外部函數,15,2020/4/26,VS2008Mangling實例,16,2020/4/26,Static成員函數,靜態(tài)成員函數沒有this指針，它不需要通過一個對象來調用不能夠直接存取其類中的nonstatic成員不能夠聲明為const,virtual不需要經由類對象來調用,17,2020/4/26,虛函數的使用,必須使用引用或指針調用虛函數，才能表現出多態(tài)用派生類對象直接對基類對象進行初始化或賦值將發(fā)生切割,charc,vptr,charc,vptr,intx,Base:f(),Derive:f(),18,2020/4/26,單個類,class對于數據的封裝不需要額外的開銷,19,2020/4/26,單一繼承,類似單個類,Parent,Child,GrandChild,20,2020/4/26,帶虛函數的單一繼承,21,2020/4/26,帶虛函數的單一繼承,ParentChild,22,2020/4/26,帶虛函數的單一繼承,GrandChild,23,2020/4/26,多重繼承,多重繼承是C+的一項備受爭議的面向對象的建模能力，因為它會引入很多復雜性Java語言便沒有這種特性,24,2020/4/26,25,2020/4/26,多重繼承,26,2020/4/26,27,2020/4/26,虛擬繼承,虛擬繼承用來解決多重繼承時可能會重復繼承多個間接父類的問題,28,2020/4/26,29,2020/4/26,MinG