C++高级编程之对象模型、const、new和delete及其重载讲解

1.对象模型：虚指针和虚表：vptr和vtbl

1.虚指针和虚表是存在于底层的东西；

2.子类的对象有父类的成分，当一个类有虚函数的时候，这个对象就有一根指针，带有虚函数的对象的大小等于所有数据所占用的空间再加4.如上图所示，b是a的子类，b的数据除了自己定义的m_data3、还包括a类的指针和两个数据。子类除了继承a 的数据还继承父类的虚函数调用权，父类有虚函数，子类一定有虚函数。b类继承了a类的两个虚函数，其中vfunc1被改写；除此之外还定义了自己的函数func2，b一共有3个函数。c也是同理。因此，3个类一共定义8个函数，4个虚函数和4个非虚函数。

3.假设用指针p去调用c类的vfunc1()。则用动态绑定去实现，使用虚指针vptr去vtbl中找相应函数的指针，在找到相应的函数。而不使用静态绑定的形式（call×××）

对于一个powerpoint的实现：

调用动作被编译为动态绑定的条件：

1.必须是通过指针调用

2.指针是向上转型

3.调用的是虚函数

2.关于this

this是一个指针也是一种观念，这个例子的this指向mydoc的地址。其满足动态绑定的条件，因此在运行过程中触发动态绑定，在调用vs（virtual serialise()）函数时，指向子类的vs函数。

3.关于const

1.const只能放在成员函数的后头，一般的全局函数是不可以在那个位置加const的。

2.const放在那里的意思是告诉编译器，我这个函数不打算改变数据。不加const的意思是可能会改变data，不保证不改变data。

3.对象调用函数的时候，函数可能是const，也可能不是const。

4.关于new和delete

new和delete表达式得工作机理：

例子：

string* sp=new string("hello");
string* arr=new string[10];

第一步：new表达式调用一个名为operator new的标准库函数，该函数分配一块足够大、原始、未命名的内存空间；

第二步：编译器运行相应的构造函数以构造这些对象，并赋初值；

第三步：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。

delete sp;
delete [] arr;

第一步：对指针所指的数组中的元素执行对应的析构函数；

第二步：编译器调用名为operator delete的标准函数释放内存。

1.应用程序可以再全局作用域定义operator new和operator delete函数，也可以将他们定义为成员函数，当编译器发现一条new或delete函数表达式，将在程序中查找可供调用的operator函数。如果被分配的对象是累类型，则编译器首先在类及其基类的作用域中查找。此时如果该类含有operator new成员或者operator delete成员，相应的表达式将调用这些成员。否则，编译器在全局作用域查找匹配的函数。

2.可以使用作用域运算符令new表达式或者delete表达式忽略定义在类中的函数，直接执行全局作用域中的版本。如：::new只在全局作用域中查找匹配的operator new函数，::delete与之类似。

3.标准库定义了operator new和operator delete函数的8个重载版本，其中前4个可能抛出bad_alloc异常，后四个则不会。

可能抛出异常的版本：

void *operator new(size_t); void *operator new[] (size_t); void *operator delete (void*) noexcept; void *operator delete[] (void*) noexcept;

不会抛出异常的版本：

void *operator new(size_t，nothrow_t&) noexcept;
void *operator new[] (size_t，nothrow_t&) noexcept;
void *operator delete (void*， nothrow_t&) noexcept;
void *operator delete[] (void*，nothrow_t&) noexcept;

应用程序可以自定义上边函数版本中的任意一个，但是自定义的版本必须位于全局作用域或者类作用域中。

对于operator new或者operator new[]来说，其返回值类型必须void*。

对于operator delete或者operator delete[]来说，其返回值类型必须void。