深度探索C++對象模型(1)

2019-11-17 05:13:14

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供稿：網友

　　第一章：關于對象（Object Lessons）
　　讀完這一章使我想到了一個很久以前看到的一個笑話，編寫一個HELLO WORLD的程序，隨著水平和職務的不一樣，程序代碼也隨著變化。當初看時完全當作笑話來看，現在看來寫此笑話的人水平不一般。假如要使你的代碼能夠最大限度的適應不同的運行環境，和最大限度的復用，則在設計和編寫的過程中需要考慮的問題很多，因此代碼已變的不在具有C語言的簡潔，高效。而犧牲了這些優勢換來的是更好的封裝。當然假如你只是要打印Hello World則不必這樣做了。

　　以C++的思維方式解決問題，對于對C語言已經很熟悉的人來說會很不能適應。需要一段時間來適應，不然會將代碼寫的似是而非。而且不能邯鄲學步，必須從思想上徹底的C++（OO），假如只是依葫蘆畫瓢，那結果很可能是用C++的語法編寫C式的程序。本人曾經犯的典型的低級的錯誤之一，就是無意識的一個類無限制的擴充，完全沒有考慮到類的多層結構（基類-派生類），需要屬性或方法便在類中增加，雖然也用到了多態、重載等一些OO的設計方式，但最后這個類龐大無比，除了在當前系統中任勞任怨的工作外，一點復用的可能都沒有，假如另一個系統還需要一個類似的東西，那只能重新設計實現一個新的類。并且最致命的是在維護更新時帶來得麻煩，需要不斷全部編譯不說，而且代碼在用了大量注釋后，在過一段時間讀起來也是一件重腦力勞動。及失去了C的簡潔清楚和高效，也不完全具備C++的面向對象的特性。這根本不能叫C++程序。（我想有時間重寫一下以前代碼也會有很多收獲，溫故而知新嗎）C和C++在編程思想上是相互矛盾的。這也就是說假如你想學C++，完全可以不學C，只需要一本好書和一個不太笨的大腦再加上努力就可以了，假如你已有C的經驗在一定的情況下反而會搗亂。

　　本章是對對象模型的一個大略瀏覽。既然我們選擇了C++而不是C作為開發工具，那我們的編程思想也應該轉為C++的，而不能再延續C的PRocedural方式。我們必須學會C++的思考方式。采用抽象數據類型或用一個多層的class體系對數據以及數據處理函數進行封裝，只有擺脫C程序的使用全局數據的慣性，才能充分發揮出C++對象模型的強大威力。

　　在C++中有兩種數據成員static和nonstatic，以及三種成員函數static、nonstatic和virtual。C++對象模型對內存空間和存取時間做了優化，nonstatic的數據成員被置于類對象之內，而static數據成員被置于類對象之外。static和nonstatic成員函數被放在類對象之外。而virtual函數是由類對象的一個指向vtbl（虛函數表）的指針vptr來進行支持。而vptr的設定和重置由類的構造函數、析構函數以及copy assignment運算符自動完成。

　　我們設計的每一個類幾乎都要有一個或多個構造函數、析構函數和一個Assignment運算符。他們的作用是構造函數產生一個新的對象并確定它被初始化。析構函數銷毀一個對象并確定它已經被適當的清理（避免出現內存泄露的問題），Assignment運算符給對象一個新值。

　　這是第一章的第一部分，由于雷神最近幾天在做模式小組的主頁，時間周轉不開了。本想寫完整個一章再發，考慮一下還是先發一部分吧。原因有2。1、第一章的后半部可能又要拖上10天半個月的。2、筆記實在難寫，我不愿意將筆記做成將書上的重點再抄一邊，而是喜歡盡量將自己的理解描述出來，誰知第一章便如此的難以消化，已經反復讀了3遍，還是有些夾生。所以本著對大家和自己負責的態度，雷神預備再看它3遍在說。忽然發現自己的C++還差的很遠，好可怕呀。

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