最后一章~~拖了幾天,得趕緊記下了~~
名字: On the cusp of the object model
7.1 Template
Template用的很少,這節中的有些東西比較晦澀,挑一些能理解的記下吧。剩下的等用的多了再回頭來看。
Template的具現行為 template instantiation
Template <calss T>class Point{
public: enum Status{unallocated,normalized};Point(T x=0.0,T y=0.0);
~Point() ; void * operator new(size_t);private:static Point<T> *freelist
static int chunksize; T _x,_y;
};
編譯器看到這樣的聲明,會有什么動作??
沒有。static data 不可用 enum 不可用 ,enum雖然類型固定,但他只能和template point class 的某個實體來存取或操作。我們可以 point<float>::Status s;
但是不能 point::status s; 因此我們可能想把enum抽離到一個非模板類以避免多重拷貝。同樣道理,freelist 和chunksize對于程序而言也不可用。必須明確指定point<float>::freelist.也就是說靜態數據成員是和特定類型的類綁定的而不是泛型的模板類。但是如果定義一個指針不一定會具現出相應的類,因為一個指針,并不一定指向一個class object。編譯器不需要知道該class 相應的任何member 或者數據或者
內存布局,所以沒有必要具現。但是如果是定義并初始化一個引用就真的會具現出一個實體,因為不存在空引用。
成員函數并不應該被實體化,只有當他被調用的時候才需要被具現出來。
template<class T>
class mumble{
public: Muble(T t=1024):tt(t){ if(tt!=t)throw ex; }
private: T tt;
};
上面的模板中出現錯誤有,t=1024 不一定成功,!= 不一定定義
這兩個錯誤只有到具現操作結合具體類型才能確定出來
編譯器面對一個template聲明,在他被一組實際參數具現之前,只能實行以有限地錯誤檢查,只有特定實體定義之后,才會發現一些與語法無關的但是十分明顯的錯誤,這是技術上的一大問題。
Template 的名稱決議方式
.h文件定義
void out(int x){
cout<<"out_by_class_define_scrope"<<endl;
}
template <class type>
class A{
public:
void test1(){
out(m1);
}
void test2(){
out(m2);
}
private:
int m1;
type m2;
};.cpp文件定義
void out(double x){
cout<<"out_by_class_instantiation_scrope"<<endl;
}int main()
{
A<double> a;
a.test1();
a.test2();}
按照書中的說法,如果一個函數,參數類型和type無關的話,應該取他的scope of template declaration中定義的函數,而反之取在他的instantiation中的那個。事實上在測試中發現
MSVC 中 ,函數定義的決議是依照類型的,如果有合適的函數比如type是double,此時如果定義處或者具現處有double型的函數定義,那么函數就會決議為那一個定義的~~~
MEMber function的具現行為:
編譯器如何確保只有一個vtable產生? 一種方法是 每一個virtual func地址都放在vtable中,如果取得函數地址,則表示virtual func 的定義必然出現在程序的某個地點,否則程序無法連接成功。此外該函數只能有一個實體,否則也是連接不成功。那么,就把vtable放在定義了該class的第一個non-inline,nonpure virtual function的文件中吧。。(not so clear)
在實現層面上,template 似乎拒絕全面自動化,以手動方式在個別的object module中完成預先的具現工作是一種有效率的方法。
7.2異常處理
為了維持執行速度,編譯器可以在編譯時期建立起用于支持的數據結構
為了維持程序大小,編譯器可以在執行期建立數據結構
c++ eH 主要由三個部分構成:
throw語句
catch語句
try語句,這些語句可能觸發catch子句起作用
一個exception 被拋出時候,控制權會從函數調用釋放出來,并尋找一個吻合的catch,如果沒有那么默認的處理例程terminate()會被調用,控制權放棄后,堆棧中的每一個函數調用也被推離。每一個函數被推離堆棧的時候,函數的local class object 的dtor也會被調用。
在程序不同段里,由于聲明不同的變量,一個區域可能因為在區域內發生exception的處理方式不同分成多個區段。
在程序員層面,eh也改變了函數在資源上的管理。例如下面函數中更含有對一塊共享內存的locking和unlocking操作 :
void mumble(void * arena){
Point *p= new point ;
smlock(arena) ;
//…..如果此時一個exception發生,問題就產生了
sumunlock(arena);
delete p;
}
從語義上講,我們在函數退出堆棧之前,需要unlock共享內存并delete p,我們需要這樣做:
try{smlock(arena)} catch(…){
smunlock(arena); delete p; throw;
}
new不需要放在try段里,因為,如果new發生了exception,heap中的內存并沒有分配,point的ctor沒有調用,如果在ctor中exception,那么piont的任何構造好的合成物也會自動解構掉,heap也會自動釋放掉。
處理這種資源管理問題,建議: 把資源需求封裝在一個class object 體內,并由dtor釋放資源.
auto_ptr<point> ph (new point); smlock sm(arena);//如果此時exception 沒有問題
// 不需要明確的unlock 和delete
// local dtor 會在這里被調用 sm.SMlock::~smlock(); ph.auto_ptr<point>::~auto_ptr<point>
Exception handling 的支持:
1.檢驗發生throw操作的函數
2.決定throw是否發生在try區段里
3.如果是編譯器必須把exception type 拿來和catch比較
4.吻合的話控制權交給catch
5.如果throw不發生在try段或者沒有吻合的,系統會摧毀所有active local object b從堆棧把當前函數unwind掉 ,跳出到程序堆棧的下一個函數去,然后重復上述步驟
當一個實際對象在程序執行時被拋出,exception object會被產生出來并通常放在相同形式的exception 數據堆棧中。
catch(expoint p){
//do sth
throw;
}
以及一個exception object 類型為 exVertex 派生自 expoint ,這兩種類型都吻合,catch會怎么做
以exception object作為初值,像函數參數一樣會有一個local copy,如果p是一個object而不是一個reference ,內容被拷貝的時候,這個object的非expoint部分會被切掉,如果有vptr 會被設定為expoint的vptr,如果被再次丟出呢?丟出p需要再產生另外一個exception 臨時對象,丟出原來的異常 ,之前的修改統統作廢。但是如果 catch(expoint& p);怎么樣呢。 任何對這個object的改變都會繁殖到之后的catch語句總。
c++ 編譯器為了支持EH付出的代價最大,某種程度是因為執行期的天性以及對底層硬件的依賴。
7.3 RTTI
RTTI是Except handling的一個附屬產品,因為我們需要提供某種查詢exception objects的方法,用來得到exception的實際類型。
在向下轉型問題上,如果要保證其安全性,那么必須在執行期對指針有所查詢,看看它到底指向什么類型的對象。那么我們需要額外的空間存儲類型信息,通常是一個指針,指某個類型信息節點。
需要額外的時間以決定執行期的類型。
沖突發生在:
1.程序員大量的使用了多臺,并需要大量的downcast操作
2.程序員使用內建的數據類型和非多態,他不需要額外負擔帶來的便利
那么如何了解程序員的需要呢?? 策略是一個具有多態性性質的class,也就是具有內涵繼承或者聲明 virtual func的類需要rtti支持。
這樣所有多態類維護一個vptr。額外負擔降低到:每一個class object多花費一個指針,指針只被設定一次,而且是編譯器靜態設定。
down_cast
if(pfct pf = dynamic_cast< pfct >(pt))….
((type_info*)(pt->vptr[0]))->type_descripter;
Reference --------Pointer
dynamic_cast執行在ptr上 失敗返回0,如果實行在ref上。由于ref不能被賦予null,也就是沒有空引用。如果我們把一個ref設為0會引發臨時對象產生,然后用0初始化它,使ref成為這個臨時對象的別名。因此此時失敗了會產生一個bad_cast exception。
typeid的參數可以使引用,對象或者是類型
事實上,type_info 也適用內建類型,這對于eh機制有必要
例如 int ex_errno; throw ex_errno;
其中int類型 int *ptr; if(typeid(ptr) == typeid(int*));
----------------------全書筆記到此結束 --------------------------------s