obejct construction and destruction
? 一般而言，constructor和destructor的安插都如預期那樣：
{
Point point;
//point.Point::Point() 安插于此
...
//point.Point::~Point() 安插于此
}
? 但有些情況desctructor需要放在每一個離開點（此時object還存活）前，例如swith，goto：
{
Point point;
//point.Point::Point() 安插于此
swith ( int(point.x() ) )
{
case -1 :
...
//point.Point::~Point() 安插于此
return;
case 0 :
...
//point.Point::~Point() 安插于此
return;
case 1 :
...
//point.Point::~Point() 安插于此
return;
default :
...
//point.Point::~Point() 安插于此
return;
}
//point.Point::~Point() 安插于此
}
- 一般而言，我們會盡可能將object放于使用它的那個程式片段附近，如此即可節省非必要的物件產生和銷毀
全域物件
- c++保證，一定會在main()中第一次用到global object前，將global object構造出來，而在main()結束前把global object摧毀掉
- c++中，global objects都被放置于data segment，若顯示為他指定一個值，此object將以此為初值，否則賦值為0(nonclass亦支持)，但c與此不同，c并不自動設定初值，而是global object只能被一個常量運算式設定初值
? 解決c++ global object constructor和destructor的方法步驟：
-
為每一個需要初始化的檔案產生__sti()，內含必要的constructor或inline expansions
-
在每個需要記憶體釋放的檔案中產生__std()，內含必要的destructor或inline expansions
-
提供一組rumtime library munch函式：一個_main()用以呼叫可執行檔案中的所有__sti()，和一個exit()用以呼叫可執行檔案中的所有__std()
//matrix_c也就是matrix.c檔案名,identity為static object __sti__matrix_c__identity() { identity.Matrix::Matrix(); } int main() { _main(); ... _exit(); }
- 支持non class objects的靜態初始化，也意味著支持virtual base classes，因為derived class的pointer或reference存取virtual base class subobject是一種非常量運算式
區域靜態物件
? local static class object保證：
- 物件的constructor只被呼叫一次，即使在函式中可能會被多次呼叫
- 物件的destructor只被呼叫一次，即使在函式中可能會被多次呼叫
? 要支持以上行為，需要匯入臨時性物件以保護local static class object，第一次處理此object時，臨時物件被賦值為false，此時constructor被呼叫，臨時物件被改為true，取地址保證單一的構造和析構：
//如下程式片段
const Matrix& identity()
{
static Matrix mat_identity;
//...
return mat_identity;
}
//編譯器策略之一
static struct Matrix* __0__F3 = 0;
struct Matrix* identity__Fv()
{
static struct Matrix__lmat__identity;
//若臨時性物件已被建立，什么也別做
//否則：呼叫constructor:__ct__6MatrixFv
//設定保護物件，使它指向目標物件
__0__F3 ? 0 : (__ct__6MatrixFv( &__1mat_identity), (__0__F3 = ( &1mat_identity) ) );
//...
}
//destructor在與檔案有關聯的靜態記憶體釋放函式中有條件地被呼叫
char __std__stat_0_c_j()
{
__0__F3 ? __dt__6MatrixFv( __0__F3, 2 ) : 0;
//...
}
物件陣列
? 現有如下片段：
Point knots[10];
? 對于以上陣列，若Point并沒有定義constructor和destructor，只需配置記憶體存盤元素即可，但若定義了，一般來說會經由一個或多個runtime library函式完成：
void* vec_new(
void* array, //陣列起始地址.若不是具名陣列則為0
size_t elem_size, //每個class object的大小
int elem_count, //陣列中元素個數
void(*constructor)( void* ), //class的default constructor的函式指標
void ( *destructor )( void*, char ) //class的default destructor的函式指標
);
void* vec_delete
{
void* array, //陣列起始地址
size_t elem_size, //每個class object的大小
int elem_count, //陣列中元素個數
void ( *destructor )( void*, char )
}
//函式呼叫如下：
vec_new( &knots, sizeof(Point), 10, &Point::Point, 0 );
-
我們不可以取constructor的地址，只有編譯器可以
-
vec_new的主要功能是將default constructor施行于class object組成的陣列的每個元素
? 若提供一個或多個明顯初值給class object組成的陣列，編譯器會顯示地初始化前面提供了顯式初值的元素，再用vec_new初始化后面未提供的
new和delete
? new運算子看起來是單一運算，但其實由兩個步驟完成：
int* pi = new int(5);
//new
int* pi;
if( pi = __new( sizeof( int ) ) ) *pi = 5; //記憶體分配成功才初始化
//delete與new相似
if( pi != 0 ) __delete( pi ); //pi并不會清除為0
? 若用constructor配置class object:
//new
Point3d* origin = new Point3d;
Point3d* origin;
if( origin = __new( sizeof(Point3d) ) ) origin = Point3d::Point3d(origin);
//若是exception handling
if( origin = __new( sizeof(Point3d)))
{
try
{
origin = Point3d::Point3d(origin);
}
catch(...)
{
__delete(origin);
throw;
}
}
//delete
delete origin;
if( origin != 0 )
{
Point3d::~Point3d(origin);
__delete(origin);
}
- vec_new有責任在excption發生的時候把記憶體釋放掉
? library對new運算子的實作，要求每次new傳回獨一無二的指標：
extern void* operator new(size_t size)
{
if( size == 0 ) size == 1;
void* last_alloc;
while( !(last_alloc == malloc(size)))
{
//使用者自己的函式
if( _new_handler ) ( *_new_handler )();
else return 0;
}
return last_alloc;
}
針對陣列
? 現有如下片段：
int * p_array = new int[5];
int* p_array = (int*)__new( 5 * sizeof(int));
struct A{ float f1; };
A* p_a = new A[5];
? 以上兩種方式都不會呼叫vec_new，因為vec_new的主要功能是將default constructor施行于class object組成的陣列的每個元素，第二個例子沒有定義constructor或destructor，但第一個實體會呼叫new operator
? 以下片段會呼叫vec_new:
Point3d* p_array = new Point3d[10];
//轉化
Point3d* p_array;
p_array = vec_new( 0, sizeof(Point3d), 10, &Point3d::Point3d, &Point3d::~Point3d );
? 以下兩種delete如今都支持：
int array_size = 10;
Point3d* p_array = new Point3d[array_size];
delete [array_size]p_array;
delete []p_array;
- delete陣列的元素如何記錄呢？方法是為vec_new()所傳會的每個記憶體區塊配置一個額外的word，將元素個數藏在word中，這種被藏的數值被稱為cookie
? 現有如下片段：
class Point
{
public:
Point();
virtual ~Point();
//...
};
class Point3d: public Point
{
public:
Point3d();
virtual ~Point3d();
//...
};
? 此時，配置內含10個Point3d objects的陣列，Point和Point3d的constructor各被呼叫10次，但呼叫delete，大有不同：
Point* ptr = new Point3d[10];
//只有~Point()呼叫,且只傳遞了Point class object的大小
delete [] ptr;
- 對于以上行為，最好的方法是避免一個base class指標指向一個derived class objects組成的陣列，但若有這方面需求，以下方法可行：
for( int ix = 0; ix < elem_count; ++ix ) { Point3d* p = &( (Point3d*) ptr )[ix]; delete p; }
placement operator new
? 呼叫方式：
Point2w* ptw = new ( arena ) Point2w; //arena指向記憶體的一個區塊，放置新產生的Point2w object
void* operator new( size_t, void* p )
{
return p;
}
? 但是以上只是placement operator new操作的一半，擴充的另一半將class object constuctor自動實施于arena所指地址：
Point2w* ptw = ( Point2w* ) arena;
if( ptw != 0 ) ptw->Point2w::Point2w();
- placement operator delete會對object實施destructor，但不釋放記憶體
? 對于"Point2w* ptw = new ( arena ) Point2w;"，我們無法知道arena所指的這塊區域是否需要先析構
- placement operator new并不支持多型，因此，arena所表現的真正指標型別，要么指向相同型別的class，要么是一塊新的記憶體，足夠容納該型別的object
//錯的 Point2w* p2w = new (arena) Point3w;
臨時物件
- 凡持有運算式結果的臨時物件，應保留到class object的初始化操作完成
- 若臨時物件被系結在一個reference，物件將殘留直至被初始化的reference宣告結束，或是scope結束
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標籤：C++