C/C++拾遗一

一. new是一个操作符,具体的实现:

1.调用 operate new 函数 分配内存空间!

2.然后调用构造函数!

3.返回正确的指针!

所以new 跟 malloc 的基本差别:

1.属性上:new 是个运算符,malloc 是个函数,malloc 可等同与operate new 函数(operate new stl中的实现就是调用了 malloc)

2.功能上,new 比malloc 多了调用构造函数的过程!

引申:

如果需要限制类对象实例只能分配在堆上:那么我们只需要做的事情是把析构函数设置为私有,这样编译器管理不了对象的生命周期就不能分配在栈上,当然我们需要设置一个公有函数实现对象的释放!同时因为按照编程习惯new/delete 都是成对出现的,现在析构私有,则delete 会报错,所以我们把new 也封装到一个静态函数中去!不直接使用 new!

如果需要限制类对象示例只能分配在栈上:把operate new  函数重载为私有,则new 运算符就调用不了operate new 函数!

二、虚函数实现

C++多态的实现依靠虚函数,而虚函数又是通过虚函数表来实现的。那么里面的实现细节需要关注如下几点:

1.位置:为了最大化查找虚函数效率,V-Table  的指针存放在对象实例最前面的位置!

2.虚函数在虚表中的组织形式:

    2.1.V-Table 存储的是一个类的所有虚函数指针,虚函数地址基类的放在前面,子类在后面,按顺序存储。

    2.2.如果子类中有覆盖基类的,则子类的对象实例中,在虚函数表中,该虚函数地址直接覆盖基类的虚函数地址!

   2.3.如果存在多重继承,会有多个虚函数表,子类虚函数放在第一个虚函数表中,如果存在覆盖,则全部基类函数都被覆盖!

安全性:

因为虚函数表是顺序存储的,所以有时候我们其实可以通过直接函数指针直接寻址的的方式绕过编译器检查访问到一些不能访问的函数,如子类存在而父类中没有的,受保护的虚函数等!

详情见:(http://ibinguo.net/2009/06/)

三、对象内存空间

这个也只讲个皮毛,深入的话还是要对汇编,编译原理有深入了解!

前面讲虚函数、虚表的时候,就说了,虚表指针是放在对象实例最前面的位置。那么再来看看类的各种不同成员,不同继承关系的对象内存分布

1.单一继承结构:虚表在最前面,并且虚函数按照顺序在虚表中排列,而各成员变量也按照声明的顺序排列!

2.多重继承结构:每个基类一个虚表,而成员变量紧跟在虚表后面,并且共同的基类每个基类都会重复!

歧义:因为每个基类都有一个重复基类的成员,所以不同子类在调用的时候编译器就不知道要调用具体哪个一个,调用的时候需要加上具体的基类名!

3.由于2的歧义性问题,C++还有一个虚继承,这样多重继承就不会有多个重复拷贝,但是虚继承的基类会在最下面!

四、初始化异常处理

为了处理构造函数成员初始化列表产生的异常,必须将构造函数编写为函数测试块(function try block)。

template <class T> Handle<T>::Handle(T *p)

try : ptr(p), use(new size_t(1))

{

  // empty function body

} catch(const std::bad_alloc &e) {

  handle_out_of_memory(e);

}

关键字try出现在成员初始化列表之前,测试块的复合语句包围了构造函数的函数体。catch子句既可以处理从成员初始化列表中抛出的异常,也可以处理从构造函数函数体中抛出的异常。

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