网易云C++第四周笔记(GeekBand)

1.虚指针和虚表
在C++的对象模型中,子类对象中有父类的成分,只要类中有虚函数,那么在对象的内存空间就会加4个字节,下面是一个子类和父类的对象模型

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Apple继承自Fruit,所以Apple中拥有Fruit的数据成员。需要注意的是,继承,就是继承了父类的数据和函数的调用权。在服类中有虚函数,那么在子类中也一定有虚函数,虚函数就是放在虚表里面。不同类型的对象,通过指针,找到虚表,然后在虚表中找到对应的虚函数,最后实现函数功能,比如Fruit类中又一个虚函数


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在Apple中复写了这个函数,


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此时,如果有一个Fruit对象f,和一个Apple对象a,同时调用process函数,那么就是通过指针,找到vtbl,然后绑定vptr,最后实现函数功能,这就是C++的多态性。多态的三个条件就是指针,向上转型和虚函数。

2.this指针
C++中所有的对象都隐藏一个this指针。this指针是实现多态的一个重要机制。

3.动态绑定
静态绑定就是具体到地址,那么什么是动态绑定呢?动态绑定对应着一种虚机制
比如上面的那个例子,
Fruit *f = new Apple();
这就是动态绑定,f->print(),这是一个静态绑定,f->process()这就是一个动态绑定。也就是动态绑定通过指针,找到虚指针,找到对应的虚表,最后实现函数功能。

4.const 常量成员函数
在函数中加上const关键字,意味着这个函数处理的数据只能读,不能写入。使用const时要注意一点,const对象不能调用非const函数,const对象只能调用const函数。还有const要算作函数签名的一部分,比如:
int getNo() { return no; }
int getNo() const { return no;}
不是同一个函数。
费const对象可以调用const函数,但是在const函数和non-const 函数同时存放时,为了避免造成混乱,一般在没有特殊说明的情况下,const对象只能低哦啊用const函数,而non-const 对象只会调用non-const 版本的函数。

5.重载new和delete
某些程序对内存分配有特殊的需求,用标准的内存管理机制无法直接管理,所以我们要重载new和delete运算符。
new和delete重载与其它运算符重载过程大不相同。当我们使用new时,

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实际执行三步操作:
(1)new表达式调用一个名为operator new(或operator new[])的标准库函数,分配一个足够大,原始的,未命名的内存空间
(2)编译器运行相应的构造函数以构造这些对象,并为其传入初值
(3)对象被分配了空间并构造完成,返回一个指向该对象的指针

当我们使用delete来删除一个动态分配的对象时:


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实际执行了两步操作,
(1)对 s 所指的对象或者arr 所指向的数组中的元素执行对应的析构函数
(2)编译器调用 operator delete(或者operator delete[])的标准库函数释放内存空间。
如果应用程序希望控制内存分配的过程,那么就需要定义自己的operator new和operator delete,需要注意的是,当自己定义了全局的new和delete函数后,我们就自己负起了控制内存分配的职责去,所以这两个函数必须是正确的,因此我们要谨慎使用这两个函数的重载。
最好是将他们定义为成员函数,这样就不会造成全局问题。
new函数的重载要注意,第一个型参必须类型必须是size_t,可以写出多个版本,但必须要有自己独特的参数类表,delete一般只会调用一个,但当new抛出异常时,对应的delete会被调用,下面是对new和delete的重载,


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需要注意的是,在使用operator new[] 重载时,在类中必须要定义一个不带参数的构造函数,不然就会报错。

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