《深度探索C++对象模型》笔记——Data语意学

Data Member的绑定

• inline member functin躯体之内的一个data member绑定操作会在整个class声明完成之后才发生。
• argument list中的名称还是会在它们第一次遭遇时被适当地决议。
• 为避免错误，早期出现三种防御性代码风格，把data members放在class声明开始处，把inline functions放在class声明之外，把nested type声明放在class的起始处。

Data Member的布局

• static data members放在程序的data segment中，和class objects无关。
• 同一个access section中的data members的排列符合较晚出现的data members在class object中有较高的地址。
• 允许多个access section中的data members自由排列。
• derived class members和base class(es) members可以自由排列。
• 在大部分编译器上头，base class members总是先出现，但属于virtual base class的除外。
• 编译器内部产生出来的data members可自由地放在任何位置上。

Data Member的存取

• 通过对象、引用或指针存取一个static data member的成本是一样的，存取许可不会招致任何空间上或时间上的额外负担。
• 通过对象、引用或指针存取一个nonstatic data member的成本，其效率和存取一个C struct member或一个nonderived class的member（单一继承或多重继承）是一样的（多重继承的时候，members的位置在编译时就固定了，存取members只是一个简单的offset运算）。
• 通过引用或指针比通过对象存取一个virtual base class的member的速度会稍慢一点（我们不知道这个引用或指针指向哪一种class type，也就不知道编译期这个member真正的offset的位置，所以这个存取操作必须延迟至执行期，经由一个额外的间接导引，才能够解决）。

继承与Data Member

• 单继承的时候，出现在derived class中的base class subobject有其完整的原样性。
• 单继承加上多态的时候，vptr放在class object的前端，对于“在多重继承之下，通过指向class members的指针调用virtual function”，会带来一些帮助。当然这样就丧失了，vptr放在class object尾端对C语言的兼容性。
• 多重继承的时候，对于一个多重派生对象，将其地址/指针指定给第二个或后继的base class的地址/指针，需要将地址/指针内部转化后再进行指定，有时内部转换操作还需要一个条件测试。
• 虚拟继承的时候，为支持virtual base classes，在derived class中会添加一个指针，它或者指向virtual base class subobject（固定时间负担，不因virtual base classes的个数而有所变化），或者指向一个相关表格（固定时间负担，不因虚拟继承的尝试而改变），表格中存放的若不是virtual base classsubject的地址（Visual Studio）就是其偏移地址（CodeBlocks）。

指向Data Member的指针

• 取一个static data member的地址得到的将是它在内存中的地址，类型是一个指向其数据类型的指针，而不是指向其class member的指针。
• 取一个nonstatic datamember的地址，将会得到它在class中的offset，类型是一个指向其class member的指针。
• 取一个绑定于真正class object身上的data member的地址，将会得到该member在内存中的真正地址，类型是一个指向其数据类型的指针。