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清風竹林

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Solmyr 的小品文系列之三:對象計數(上)

臺下的座位已經坐滿了,除了 Solmyr 的位子。zero 手足無措的望著那唯一的空位,開始第一百次的哀嘆為什么自己會落到這樣一個尷尬的位置。僅僅幾分鐘前,一切都還很正常,直到 …………

…………

主持人:“下一個議程,題為‘對象計數’的 C++ 編程技術講座,主講人是zero。”

zero: “什 …… 什么?!等一等,這個講座不是應該由 Solmyr 主講嗎?!”

主持人:“嗯,原定是由 Solmyr 來講,不過臨時有要事出去了,離開之前他指定你頂替。他沒有告訴你嗎?”

zero: “他壓根沒有和我提過!我 …… 我什么準備也沒做!這怎么行?別開玩笑了?!”

主持人:“你不用謙虛,Solmyr 臨走前對我說過你完全能夠勝任這個議題。啊對了,這里有一張他留給你的條子。”

zero 打開條子,但見上面寫到:“《50 誡》(注:指《More Effective C++ 2/e》一書)看得怎么樣了?如果你認真看過,就沒問題。如果你敢拒絕或者出了岔子,嘿嘿 ……”

…………

“唉!”,zero 認命的嘆了口氣,“面對現實,硬著頭皮上吧!”他決定就講最簡單的那部分,反正把這個場面搪塞過去就行了。他望著白板上“對象計數”四個大字,開口說到: “今天 …… 這個 …… 今天討論的議題是‘對象計數’。所謂對象計數 …… 啊 …… 就是對計算某個類有多少個對象”。

開場白糟透了,zero 覺得還是盡快轉入實際的東西比較好。

“對于這個問題 …… 最簡單的做法是在需要計數的類中添加一個靜態變量,保存當前的對象個數,并利用構造函數和析構函數增減它的值,象這樣:”

class Wedget
{
public:
    Wedget(){ m_count++; };
    ~Wedget(){ m_count--; };

    int GetCout(){ return m_count; };

private:
    static int m_count;
};

int Wedget::m_count = 0;

說著說著,zero 發現這件事似乎其實沒有那么困難,反而覺得漸漸進入了狀態,話也流利起來:

“上述做法很容易理解:一個類中的 static 類型的成員變量是被這個類的所有對象所共享的。當該類新增一個對象時,構造函數會保證計數值加一,銷毀一個對象時,析構函數會保證計數值減一。這里唯一需 要注意的只有一點:如果 Wedget 派生自一個基類,那么基類的析構函數一定得聲明為虛函數。為什么呢?因為我們時常會用基類的指針操作派生類的對象,這是所謂“多態”的做法,面向對象程序 設計的基本技術之一。也就是說下面這一類的代碼會很常見:”

class Base
……

class Wedget : public Base
……

Base* pb = new Wedget; // 基類指針指向派生類對象
……

delete pb;

“但如果 Base 的析構函數沒有聲明為虛函數,那么當執行到 delete pb 這一句的時候,編譯器只知道 pb 是一個 Base* 類型的指針,只會去調用 Base 類的析構函數,這樣一來,明明銷毀了一個 Wedget 類的對象,Wedget 類的析構函數卻沒有調用,計數值就會出現錯誤。所以必須將 Base 的析構函數聲明為虛,告訴編譯器去判斷這個對象的實際類型,保證 Wedget 類的析構函數被調用。”

zero 頓了一頓,續道:

“順便指出一下,這一點是 C++ 面向對象程序設計的一個普遍原則。”

zero 環視了一眼臺下,發現所有人都聽的很認真,有些人還露出了領悟的表情,這使得他信心大增,決定接著講下去:

“某種意義上說,現在我們已經解決了‘對象計數’這個問題。但是事情還沒完 —— 我們可能有許多類都需要對對象計數,如果我們對每個類都象上面這樣手工的添這些代碼進去,那么這個工作既枯燥乏味又容易出錯,因此我們需要一種通用的機制。最簡單的,當然是把上面的代碼封裝成一個類:”

class Counter
{
public:
    Counter(){ m_count++; };
    ~Counter(){ m_count--; };

    int GetCout(){ return m_count; };

private:
    static int m_count;
};

int Counter::m_count = 0;

“然后在那些需要計數的類中添加一個 Counter 的成員,象這樣:”

class Wedget
{
    ……
    Counter m_MyCounter;
};

“這 樣一來,新增一個 Wedget 對象也就新增一個 Counter 對象,銷毀一個 Wedget 對象也就銷毀一個 Counter 對象,看上去很完美。但是 ……”,zero 拖了個長音,“這樣的解法是錯誤的!”說完,zero 在白板上夸張的打了一個大叉。

看到臺下人們疑惑的表情,zero 對自己行為戲劇性的效果感到非常滿意,他得意洋洋的解釋:

“因為 static 成員是被該類所有的對象共享的,所以如果有另一個類,比如 Other 類也為了進行計數而包含了一個 m_MyCounter 成員的話,那么 Wedget 和 Other 類實際上是在共享一個計數值!請注意,Wedget 的 m_MyCounter 成員和 Other 的 m_MyCounter 成員都是 Counter 類的對象,它們共享同一個 m_count 靜態變量。”

“OK,要繞開這個問題,必須用一點點小手段,那就是模板:”,zero 在白板上寫出如下的代碼:

template <class T>
class Counter
{
public:
    Counter(){ m_count++; };
    ~Counter(){ m_count--; };

    int GetCout(){ return m_count; };

private:
    static int m_count;
};

template <class T>
int Counter<T>::m_count = 0;

class Wedget
{
    ……
    Counter<Wedget> m_MyCounter;
};

class Other
{
    ……
    Counter<Other> m_MyCounter;
};

“看出其中的區別了嗎?Counter<Wedget> 和 Counter<Other> 是兩個類,因此它們的 m_count 各自獨立,就這樣,我們實現了不同的類各自獨立計數。”

zero 一轉身,驚訝的看到 Solmyr 不知什么時候已經出現在他座位上了,嘴邊帶著 —— 什么?沒看錯吧?zero 發現那不是 Solmyr 招牌式的壞笑,而是一種支持、贊許的微笑,zero 簡直不能相信自己的眼睛。不過一轉眼,Solmyr 的表情再度切換回了 zero 熟悉的模式 —— 快的讓人以為剛才所看到的根本是幻覺 —— zero 心中一沉,知道事情有些不妙了,果然 ——

“我來提個問題。”,Solmyr 發話了,而且笑的很燦爛 ……

posted on 2009-08-19 10:44 李現民 閱讀(513) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 絕對盜版

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