Part5五、构造、析构、拷贝语意学

应注意的一些问题：构造函数不要写为纯虚函数，因为当抽象类中有数据的时候，将无法初始化把所有函数设计成虚函数，再由编译器去除虚函数是错误的，不应该成为虚函数的函数不要设计成虚函数当你无法抉择一个函数是否需要为const时，尤其是抽象类，最好不设置成const

5.1 "无继承" 情况下的对象构造

对于没有初始化的全局变量，C语言中会将其放在一个未初始化全局区，而C++会将所有全局对象初始化对于不需要构造函数、析构函数、赋值操作的类或结构体，C++会将其打上POD标签，赋值时按照c那样的位搬运对于含有虚函数的类，编译器会在构造函数的开始放入一些初始化虚表和虚指针的操作面对函数以值方式返回，编译器会将其优化为加入一个参数的引用方式，避免多次构造函数

5.2 继承体系下的对象构造

构造函数会含有大量的隐藏嘛，因为编译器会进行扩充：记录在成员初始化列表中的成员数据初始化会被放进构造函数的本体，并以成员在类中声明的顺序为顺序 如果有一个成员并没有出现在成员初始化列表中，但是它由一个默认构造函数，那么也会被调用在那之前，如果类对象由虚表指针，它必须被设定初值，指向适当的虚表在那之前，所有上一层的基类构造函数必须被调用，以基类声明的顺序（不是成员初始化列表出现的顺序）如果基类被列于成员初始化列表中，那么任何显式指定的参数应该传递过去如果基类没有被列于基类初始化列表中，而它有默认的构造函数，那么就调用如果基类是多重继承下的第二个或后继的基类，那么this指针必须有所调整在那之前，所有虚基类构造函数必须被调用，从左到右，从最深到最浅如果类被列于成员初始化列表中，那么如果有任何显式指定的参数，都应该传递过去。若没有列于list中，而类中有一个默认构造，亦应该调用此外，类中的每一个虚基类的偏移位置必须在执行期可被存取如果类对象是最底层的类，其构造函数可能被调用，某些用以支持这一行为的机制必须被放进来

不要忘记在赋值函数中，检查自我赋值的情况

5.3 对象复制语意学

当一个类复制给另一个类时，能采用的有三种方式：什么都不做，会实施默认行为如果有需要，会自动生成一个浅拷贝，至于什么时候需要深拷贝（见第二章讲）提供一个拷贝复制运算符显式地拒绝把一个类拷贝给另一个

虚基类会使其复制操作调用一次以上，因此我们应该避免在虚基类中声明数据成员

5.5 析构语意学

什么时候会合成析构函数？在类内含的成员函数有析构函数基类含有析构函数

析构的正确顺序：析构函数的本体首先被执行，vptr会在程序员的代码执行前被重设。如果类拥有成员类对象，而后者拥有析构函数，那么他们会以其声明顺序的相反顺序被调用如果类内涵一个vptr,现在被重新设定，指向适当的积累的虚表如果有任何直接的非虚基类拥有析构函数，它们会以其声明顺序的相反顺序被调用如果有任何虚基类拥有析构函数，而且目前讨论的这个类是最尾端的类，那么它们会以其原来的构造顺序的相反顺序被调用

Part6六、执行期语意学

C++难以从程序源码看出表达式的复杂过程，因为你并不知道编译器会在其中添加多少代码

编译器对不同的对象会做不同的操作：

对于全局对象：编译器会在添加__main函数和_exit函数(和C库中的不同)，并且在这两个函数中对所有全局对象进行静态初始化和析构

全局对象编译器操作

使用被静态初始化的对象，有一些缺点：

如果异常处理被支持，那么那些对象将不能被放置到try区段之内增加了程序的复杂度

因此，不建议用那些需要静态初始化的全局对象

对于局部静态对象：

会增加临时的对象用来判断其是否被构造，用来保证在第一次进入含有该静态对象的起始处调用一次构造函数，并且在离开文件的时候利用临时对象判断是否已经被构造来决定是否析构

对于对象数组:

如果对象没有定义构造函数和析构函数，那么编译器只需要分配需要存储10个连续空间即可 如果有构造函数，且如果有名字，则会分为是否含有虚基类调用不同的函数来构造，如果没有名字，例如没有knots，则会使用new来分配在堆中 当声明结束时会有类似构造的析构过程 我们无法在程序中取出一个构造函数的地址

6.2 new 和 delete 运算符

对于普通类型变量：例如int *pi = new int(5) 调用函数库中的new运算符if(int *pi = _new (sizeof(int) )) 再配置初值 *pi = 5 对于delete来说 delete pi; 则先进行保护 if( pi != 0) 再调用delete 、_delete(pi)

对于成员对象：

实际调用operator new，其代码如下

    extern void* operator new (size_t size){
        if(size == 0)
            size = 1;
        void * last_alloc;
        while(!(last_alloc = malloc(size))){
            if(_new_handler)
                ( *_new_handler)();
            else
                return 0;
        }
        return last_alloc;
    }

语言要求每一次对new的调用都必须传回一个独一无二的指针，为了解决这个问题，传回一个指向默认为1Byte的内存区块，允许程序员自己定义_new_handler函数，并且循环调用

至于delete也相同

    extern void operator delete (void *ptr){
     if(ptr)
      free( (char*)ptr)
    }

对于对象数组，会在分配的内存上方放上cookies，来存储数组个数，方便delete调用来析构

程序员最好避免以一个基类指向一个子类所组成的数组---如果子类对象比其基类大的话

解决方式：

 for(int ix = 0; ix < elem_count; ++ix){
  Point3d *p = &((Point3d*)ptr)[ix];
  delete p;
 }

程序员必须迭代走过整个数组，把delete运算符实施与每一个元素身上。以此方式，调用操作将是virtual。因此，Point3d和Point的析构函数都会实施于每一个对象上

Placement Operator new的语意

有一个预先定义好的重载的new运算符，称为placement operator new。它需要第二个参数，类型为void

其中arena指向内存中的一个区块，用以放置新产生出来的Point2w 对象

 void* operator new(size_t , void* p){
  return p;
 }

如果我们在已有对象的基础上调用placement new的话，原来的析构函数并不会被调用，而是直接删除原来的指针，但是不能使用delete 原来的指针

正确的方法应该是 :

    //错误：
    delete p2w;
    p2w = new(arwna) Point2w;
    //正确：
    p2w->Point2w;
    p2w = new(arena) Point2w;

6.3 临时性对象

临时对象在类的表达式并赋值，函数以值方式传参等都会产生临时对象-----而临时对象会构造和析构，所以会拖慢程序的效率，我们应该尽量避免

Part7七、站在对象模型的顶端

三个著名的C++语言扩充性质：模板、异常（EH）、RTTI（runtime type identification）

7.1 Template

模板实例化时间线：

当编译器看到模板类的声明时，什么都不会做，不会进行实例化模板类中明确类型的参数，通过模板类的某个实例化版本才能存取操作即使是静态类型的变量，也需要与具体的实例版本关联，不同版本有不同的一份如果声明一个模板类的指针，那么不会进行实例化，但是如果是引用，那么会进行实例化对于模板类中的成员函数，只有在函数使用的时候才会进行实例化

模板名称决议的方法-----即如果非成员函数在类中调用，那么会调用名称相同的哪个版本：

会根据该函数是否与模板有关来判断，如果是已知类型，那么会在定义的范围内直接查找，如果依赖模板的具体类型，那么会在实例化的范围查找

7.2 异常处理

C++异常处理由三个主要的语汇组件：

一个throw子语。它在程序某处发出一个exception，exception可以说内建类型也可以是自定义类型一个或多个catch子句。每一个catch子句都是一个exceotion hander，它用来表示说，这个子句准备处理某种类型exception，并且在封闭的大括号区段中提供实际的处理程序一个try区段。它被围绕一系列的叙述句，这些叙述句可能会引发catch子句起作用

当一个异常被抛出去，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，当控制权被放弃后，堆栈中的每一个函数调用也就被推离。这个程序被称为 unwingding the stack 。在每一个函数被推离堆栈之前，函数的局部类的析构会被调用

因此一个解决办法就是将类封装在一个类中，这样变成局部类，如果抛出异常也会被自动析构当一个异常抛出，编译系统必须：

1. 检查发生throw操作的函数
2. 决定throw操作是否发生在try区段
3. 若是，编译系统必须把异常类型拿来和每一个catch子句进行比较
4. 如果比较后吻合，流程控制应该交到catch子句中
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：摧毁所有活跃局部类 从堆栈中将目前的函数(unwind)释放掉 进行到程序堆栈的下一个函数中去，然后重复上述步骤2—5

7.3 执行期类型识别

当两个类有继承关系的时候，我们有转换需求时，可以进行向下转型，但是很多时候是不安全的C++的RTTI (执行期类型识别)提供了一个安全的向下转型设备，但是只对多态（继承和动态绑定）的类型有效，其用来支持RTTI的策略就是，在C++的虚函数表的第一个slot处，放一个指针，指向保存该类的一些信息----即type_info类（在编译器文件中可以找到其定义）dynamic_cast运算符可以在执行期决定真正的类型对于指针来说：如果转型成功，则会返回一个转换后的指针如果是不安全的，会传回0放在程序中通过 if 来判断是否成功，采取不同措施对于引用来说：如果引用真正转换到适当的子类，则可以继续如果不能转换的话，会抛出 bad_cast 异常通常使用 try 和 catch 来进行判断是否成功

Typeid运算符：可以传入一个引用,typeid运算符会传回一个const reference,类型为type_info。其内部已经重载了 == 运算符，可以直接判断两个是否相等，回传一个bool

RTTI虽然只适用于多态类，但是事实上type_info object也适用于内建类，以及非多态的使用者自定类型，只不过内建类型 得到的type_info类是静态取得，而不是执行期取得