《深度探索C++对象模型》读书笔记（4）

***非静态成员函数（Nonstatic Member Functions）***

C++的设计准则之一就是： nonstatic member function至少必须和一般的nonmember function有相同的效率。也就是说，如果我们 要在以下两个函数之间作选择：

float magnitude3d(const Point3d *this) { ... }
float Point3d::magnitude3d() const { ... }

那么选择member function不应该带来 什么额外负担。因为编译器内部已将“member函数实体”转化为对等的“nonmember函 数实体”。下面是magnitude（）的一个nonmember定义：

float Pointer3d::magnitude() const
{
return sqrt(_x*_x + _y*_y + _z*_z);
}
// 内部转化为
float magnitude_7Point3dFv(const Point3d *this)　 //已对函数名称进行 “mangling”处理
{
return sqrt(this->_x*this->_x + this- >_y*this->_y + this->_z*this->_z);
}

现在，对该函数的每一个调 用操作也都必须转换：

obj.magnitude();
// 转换为
magnitude_7Point3dFv (&obj);

对于class中的memeber，只需在member的名称中加上class名称，即可形成 独一无二的命名。但由于member function可以被重载化，所以需要更广泛的mangling手法，以提供绝对 独一无二的名称。其中一种做法就是将它们的参数链表中各参数的类型也编码进去。

class Point {
public:
void x(float newX);
float x();
...
};
// 内部转化为
class Point {
void x_5PointFf(float newX);　 // F表示function，f表示其第一个参数类型是float
float x_5PointFv();　 // v表示其没有参数
};

上述的mangling手法可在链接时期检查出任何不正确的调用操作，但由于编码 时未考虑返回类型，故如果返回类型声明错误，就无法检查出来。

***虚拟成员函数（Virtual Member Functions）***

对于那些不支持多态的对象，经由一个class object调用一个virtual function，这种操作应该总是被编译器像对待一般的nonstatic member function一样地加以决议：

// Point3d obj
obj.normalize();
// 不会转化为
(*obj.vptr[1]) (&obj);
// 而会被转化未
normalize_7Point3dFv(&obj);

***静态 成员函数（Static Member Functions）***

在引入static member functions之前，C++要求所有 的member functions都必须经由该class的object来调用。而实际上，如果没有任何一个nonstatic data members被直接存取，事实上就没有必要通过一个class object来调用一个member function.这样一来便 产生了一个矛盾：一方面，将static data member声明为nonpublic是一种好的习惯，但这也要求其必须 提供一个或多个member functions来存取该member；另一方面，虽然你可以不靠class object来存取一 个static member，但其存取函数却得绑定于class object之上。

static member functions正是 在这种情形下应运而生的。

编译器的开发者针对static member functions，分别从编译层面和 语言层面对其进行了支持：

（1）编译层面：当class设计者希望支持“没有class object 存在”的情况时，可把0强制转型为一个class指针，因而提供出一个this指针实体：

// 函数调用的内部转换
object_count((Point3d*)0);

（2）语言层 面：static member function的最大特点是没有this指针，如果取一个static member function的地址 ，获得的将是其在内存中的位置，其地址类型并不是一个“指向class member function的指针 ”，而是一个“nonmember函数指针”：

unsigned int Point3d::object_count() { return _object_count; }
&Point3d::object_count();
// 会得到一个地址，其类型不是
unsigned int (Point3d::*)();
// 而是
unsigne

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