【深度探索C++对象模型读书笔记】【第7章】站在对象模型的尖端

一、Template

1、class expression templates将在编译时期而非执行时期被评估，因而带来重大的效率提升。

2、当编译器看到template class声明时，在实际程序中，什么反应也没有。template class中的任何member，只能通过template class的某个实例来操作。

template <class Type>
class Point{
public:
enum Status{ unallocated,normalized };
Point(Type x=0.0,Type y=0.0,Type z=0.0);
~Point();
void* operator new(size_t);
void operator delete(void*, size_t);
private:
static Point<Type> *freeList;
static int chunkSize;
Type _x, _y, _z;
};
//我们可以这样写：
Point<float>::Status s;
//但不能这样写：
Point::Status s;

3、 如果定义一个指针，指向特定的实例，如：Point< float > *ptr = 0; 程序中什么也没有发生，因为一个指向class object的指针，本身并不是一个对象，编译器不需要知道与该class有关的任何members的数据或object的布局数据，因此将一个Point实体实现没有必要。如果不是pointer而是reference，那么它真的会实例化一个Point的float实例，因为reference并不是无物的代名词。

4、memberfunctions（至少对于那些未被使用过的）不应该被实体化，只有在member functions被使用的时候，C++ standard才要求它们被实例化。

5、所有与类型有关的检验，如果牵涉到template参数，都必须延迟到真正的实例化操作发生才得为之。

6、template之中对于一个nonmember name的决议结果，是根据这个name的使用与否与“用以实例化该template的参数类型”有关而决定的。如果其使用互不相关，那么就以“scope of the template instantiation”来决定name。如果其使用互有关联，那么就以“scope of the templatedeclaration”来决定name。

二、异常处理

1、c++的exception handling 包括三部分：

a) 一个throw 子句。它在程序某处发出一个exception。被丢出去的exception 可以是内建类型，也可以是使用者自定类型。

b) 一个或多个catch子句。每一个catch 子句都是一个exception handler。它用来表示说，这个子句准备处理某种类型的exception，并且在封闭的大括号区段中提供实际的处理程序。

c) 一个try 区段。它被围绕以一系列的叙述句，这些叙述句可能会引发catch 子句起作用。

2、 当一个exception 被抛出去时，控制权会从函数调用中被释放出来，并寻找一个吻合的catch 子句。如果都没有吻合者，那么默认的处理例程terminate() 会被调用。

3、当一个exception 发生时，编译系统必须完成以下事情：

1) 检验发生throw 操作的函数

2) 决定throw 操作是否发生在try 区段中

3) 若是，编译系统必须把exception type 拿来和每一个catch 子句比较

4) 如果比较吻合，流程控制应该交到catch 子句手中

5) 如果throw 的发生并不在try 区段中，或没有一个catch 子句吻合，那么系统必须（a）摧毁所有active local objects，（b）从堆栈中将目前的函数“unwind”掉，（c）进行到程序堆栈中的下一个函数中去，然后重复上述步骤2)~5)。

三、执行器类型识别（Runtime Type Identification，RTTI）

1、欲支持type-safe downcast，在object控件和执行时间上都需要一些额外负担：

a) 需要额外的空间存储类型信息（type information），通常是一个指针，指向某个类型信息节点

b) 需要额外的时间以决定执行期的类型（runtime type）,因为,正如其名所示,这需要在执行期才能决定

2、在c++中，一个具备多态性质的class（所谓的polymorphic class），正是内含着继承而来（或直接声明）的virtual functions。所有polymorphic classes的objects都维护了一个指针vptr,指向virtual function table,与该class相关的RTTI object地址放进virtual table中(通常放在第一个slot),那么额外的负担就降低为:每一个class object只多花费一个指针,这个指针只被设定一次,它是被编译器静态设定的，而不是在执行期有class
constructor设定(vptr才是这么设定)。

3、dynamic_cast运算符可以在执行期决定真正的类型,如果downcast是安全的(base type pointer指向一个derived type object),这个运算符会传回被适当转型过的指针,如果downcast不是安全的,这个运算符会传回0。

4、程序执行中对一个class指针类型施以dynamic_cast运算符,会获得true或false:

a) 如果传回真正的地址,表示这个object的动态类型被确认了,一些与类型有关的操作现在可以施行于其上

b) 如果传回0,表示没有志向任何object,意味应该以另一中逻辑施行与这个动态类型未确定的object身上

5、dynamic_cast运算符施行于一个reference时,不能够提供对指针情况下的那一组true/false，而是会发生下列事情:

a) 如果reference真正参考到适当的derivedclass,downcast会被执行而程序可以继续进行

b) 如果reference并不真正是某一种derived class,那么,由于不能够传回0,遂丢出一个bad_castexception

6、typeid运算符传回一个const reference，类型为type_info。编译器必须提供最小量信息是class的真实名称和在type_info objects之间的某些排序算法,以及某些形式的描述器,用来表现explicit class type和这一class的任何subtypes。