在完成了C++面向对象高级编程（下）第二周的学习之后，有一些总结和心得在这里通过学习笔记的方式分享出来，笔记我是跟着老师在视频中所讲的内容按照顺序记录的，也不能说是流水账，对课程中的一些问题还是添加了自己的理解和分析，供也在学习C++的小伙伴用作学习交流，如有理解不到位的地方，欢迎批评指正。

本周主要学习的内容是C++的对象模型，通过对于对象模型的深入学习，了解了虚函数、多态、this指针，以及增加了new、delete部分的详细介绍。

一．对象模型（Object Model）

当我们创建出继承关系如上图的A类型、B类型、C类型的对象a、b、c时，它们的对象模型如下图：

我们发现，对象中占空间的不仅仅是一些类中所声明的成员，还包括了虚函数的指针（vptr），一个类中只要有虚函数而无论有多少个，虚函数指针的个数始终为1个；虚函数指向的是虚函数的地址；一个类中可能会出现多个虚函数，所以这些地址会统一存放在一个列表中，称作虚表（vtbl）；图中还可以看到，没有重写的虚函数都指向同一个地址。

1.动态绑定（Dynamic Binding）

动态绑定是将一个过程调用与相应代码链接起来的行为。是指与给定的过程调用相关联的代码，只有在运行期才可知的一种绑定，它是多态实现的具体形式。

C++中，通过基类的引用或指针调用虚函数时，发生动态绑定。引用（或指针）既可以指向基类对象也可以指向派生类对象，这一事实是动态绑定的关键。用引用（或指针）调用的虚函数在运行时确定，被调用的函数是引用（或指针）所指对象的实际类型所定义的。

C++中动态绑定是通过虚函数实现的。而虚函数是通过一张虚函数表（virtual table）实现的。这个表中记录了虚函数的地址，解决继承、覆盖的问题，保证动态绑定时能够根据对象的实际类型调用正确的函数。

在C++的标准规格说明书中说到，编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置（这是为了保证正确取到虚函数的偏移量）。这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表，然后就可以遍历其中函数指针，并调用相应的函数。

我们创造一个容器，里面装的是指针；这些指针全部都是经过了向上转型后的对象；（类型都是指向A类的指针）；A*类型的变量，会根据指向不同的类（基类或子类）的实例，根据vptr指向的对应函数地址，执行不同的函数，从而实现多态。

所以，虚函数加上继承是实现多态的手段。动态绑定必须满足以下三个条件：

必须通过指针调用函数；

指针必须是向上转型；

调用的函数必须是虚函数。

2.关于this指针

按照灰色箭头的路径：在右边的main函数中，先创建一个子类的对象myDoc，然后子类的对象调用的是父类的函数，通过对象调用一个函数，那么这个对象的地址就是this Pointer；所以这条语句可以写成底下那种形式（&myDoc就是this Pointer）。这个时候，既然调用的是父类的函数，其实就已经是向上转型了。进入函数后，再执行到虚函数Serialize()的时候，调用函数的方式就入图中左上角所示。其中n是虚函数在虚表中的位置。

二．关于const

当成员函数的const和non-const版本同时存在时，const object只能调用const版本，non-const object只能调用non-const版本。注意，const是算作函数签名的一部分的。

上表描述了何时使用member function和object在分别为const和non-const时的关系。

关键字const在程序中起着至关重要的作用，往往在决定一个函数的功能时就可以考虑要不要在返回类型前加上const了。非成员函数的关键字const添加在函数名前；类中的成员函数添加const的位置如下述代码所示：

如果当初设计string：：print（）时未指明const，那么上行便是经由const object调用non-const

member function，编译器会报错：

三．关于new和delete

之前的课程也有学习过，new是先分配memory，再调用ctor；delete是先调用dtor，再释放memory。

其中operator new分为全局的和属于某个类的区分。可以通过重载operator new(operator new[])或operator delete(operator delete[])函数来自己控制内存的管理。

重载::operator new是一件危险的事情，因为重载的是全局函数，这可能导致程序中以后每一个new的动作都会调用你自己写的operator new，这样分配空间是不确定的。同样，重载::operator delete也一样，只不过两者传入的参数不同；前者传入的是size_t类型，表示要被分配的空间，后者传入的是一个指针，表示要释放的地址。

可以在类中去重载new和delete，这样做只针对这个类使用自定义的内存管理：

使用new或delete时可以指定使用全局的operator new或operator delete函数：

我们可以重载class member operator new（），写出多个版本，但前提是每一个版本的声明都必须有独特的参数列，即多参数。比如：

Foo* pf = new（300，’c’）Foo；

第一参数必须是size_t，其余参数以new所指定的placement arguments为初值，出现于new（…）小括号内的便是所谓的placement arguments.

我们也可以重载class member operator delete（），写出多个版本。但它们绝不会被delete调用，只有当new所调用的ctor抛出exception时，才会调用这些重载版本的operator delete（）。

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