深度探索C++對(duì)象模型

內(nèi)容概要

　　作者Lippman參與設(shè)計(jì)了全世界第一套C++編譯程序cfront，這本書就是一位偉大的C++編譯程序設(shè)計(jì)者向你闡述他如何處理各種explicit（明確出現(xiàn)于C++程序代碼中）和implicit（隱藏于程序代碼背后）的C++語(yǔ)意。
　　本書專注于C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的底層機(jī)制，包括結(jié)構(gòu)式語(yǔ)意、臨時(shí)性對(duì)象的生成、封裝、繼承，以及虛擬——虛擬函數(shù)和虛擬繼承。這本書讓你知道：一旦你能夠了解底層實(shí)現(xiàn)模型，你的程序代碼將獲得多么大的效率。Lippman澄清了那些關(guān)于C++額外負(fù)荷與復(fù)雜度的各種錯(cuò)誤信息和迷思，但也指出其中某些成本和利益交換確實(shí)存在。他闡述了各式各樣的實(shí)現(xiàn)模型，指出它們的進(jìn)化之道及其本質(zhì)因素。書中涵蓋了C++對(duì)象模型的語(yǔ)意暗示，并指出這個(gè)模型是如何影響你的程序的。
　　作者Lippman參與設(shè)計(jì)了全世界第一套C++編譯程序cfront，這本書就是一位偉大的C++編譯程序設(shè)計(jì)者向你闡述他如何處理各種explicit（明確出現(xiàn)于C++程序代碼中）和implicit（隱藏于程序代碼背后）的C++語(yǔ)意。
　　本書專注于C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的底層機(jī)制，包括結(jié)構(gòu)式語(yǔ)意、臨時(shí)性對(duì)象的生成、封裝、繼承，以及虛擬——虛擬函數(shù)和虛擬繼承。這本書讓你知道：一旦你能夠了解底層實(shí)現(xiàn)模型，你的程序代碼將獲得多么大的效率。Lippman澄清了那些關(guān)于C++額外負(fù)荷與復(fù)雜度的各種錯(cuò)誤信息和迷思，但也指出其中某些成本和利益交換確實(shí)存在。他闡述了各式各樣的實(shí)現(xiàn)模型，指出它們的進(jìn)化之道及其本質(zhì)因素。書中涵蓋了C++對(duì)象模型的語(yǔ)意暗示，并指出這個(gè)模型是如何影響你的程序的。
　　對(duì)于C++底層機(jī)制感興趣的讀者，這必然是一本讓你大呼過(guò)癮的絕妙好書。

作者簡(jiǎn)介

作者:(美)Lippman

書籍目錄

目　　錄
本立道生（侯捷 譯序） III
目錄 VII
前言（Stanley B. Lippman） XIII
第0章 導(dǎo)讀（譯者的話） XXV
第1章 關(guān)于對(duì)象（Object Lessons）
加上封裝后的布局成本（Layout Costs for Adding Encapsulation）
1.1　C++對(duì)象模式（The C++ Object Model）
簡(jiǎn)單對(duì)象模型（A Simple Object Model）
表格驅(qū)動(dòng)對(duì)象模型（A Table-driven Object Model）
C++對(duì)象模型（The C++ Object Model）
對(duì)象模型如何影響程序（How the Object Model Effects Programs）
1.2 關(guān)鍵詞所帶來(lái)的差異（A Keyword Distinction）
關(guān)鍵詞的困擾
策略性正確的struct（The Politically Correct Struct）
1.3 對(duì)象的差異（An Object Distinction）
指針的類型（The Type of a Pointer）
加上多態(tài)之后（Adding Polymorphism）
第2章 構(gòu)造函數(shù)語(yǔ)意學(xué)（The Semantics of Constructors）
2.1 Default Constructor的構(gòu)造操作
“帶有Default Constructor”的Member Class Object
“帶有Default Constructor”的Base Class
“帶有一個(gè)Virtual Function”的Class
“帶有一個(gè)Virtual Base Class”的Class
總結(jié)
2.2 Copy Constructor的構(gòu)造操作
Default Memberwise Initialization
Bitwise Copy Semantics（位逐次拷貝）
不要Bitwise Copy Semantics！
重新設(shè)定Virtual Table的指針
處理Virtual Base Class Subobject
2.3 程序轉(zhuǎn)化語(yǔ)意學(xué)（Program Transformation Semantics）
顯式的初始化操作（Explicit Initialization）
參數(shù)的初始化（Argument Initialization）
返回值的初始化（Return Value Initialization）
在使用者層面做優(yōu)化（Optimization at the User Level）
在編譯器層面做優(yōu)化（Optimization at the Compiler Level）
Copy Constructor：要還是不要？
摘要
2.4 成員們的初始化隊(duì)伍（Member Initialization List）
第3章 Data語(yǔ)意學(xué)（The Semantics of Data）
3.1 Data Member的綁定（The Binding of a Data Member）
3.2 Data Member的布局（Data Member Layout）
3.3 Data Member的存取
Static Data Members
Nonstatic Data Members
3.4 “繼承”與Data Member
只要繼承不要多態(tài)（Inheritance without Polymorphism）
加上多態(tài)（Adding Polymorphism）
多重繼承（Multiple Inheritance）
虛擬繼承（Virtual Inheritance）
3.5 對(duì)象成員的效率（Object Member Efficiency）
3.6 指向Data Members的指針（Pointer to Data Members）
“指向Members的指針”的效率問(wèn)題
第4章 Function語(yǔ)意學(xué)（The Semantics of Function）
4.1 Member的各種調(diào)用方式
Nonstatic Member Functions（非靜態(tài)成員函數(shù)）
Virtual Member Functions（虛擬成員函數(shù)）
Static Member Functions（靜態(tài)成員函數(shù)）
4.2 Virtual Member Functions（虛擬成員函數(shù)）
多重繼承下的Virtual Functions
虛擬繼承下的Virtual Functions
4.3 函數(shù)的效能
4.4 指向Member Function的指針（Pointer-to-Member Functions）
支持“指向Virtual Member Functions”的指針
在多重繼承之下，指向Member Functions的指針
“指向Member Functions之指針”的效率
4.5 Inline Functions
形式參數(shù)（Formal Arguments）
局部變量（Local Variables）
第5章 構(gòu)造、析構(gòu)、拷貝語(yǔ)意學(xué)（Semantics of Construction,
Destruction, and Copy）
純虛函數(shù)的存在（Presence of a Pure Virtual Function）
虛擬規(guī)格的存在（Presence of a Virtual Specification）
虛擬規(guī)格中const的存在
重新考慮class的聲明
5.1 “無(wú)繼承”情況下的對(duì)象構(gòu)造
抽象數(shù)據(jù)類型（Abstract Data Type）
為繼承做準(zhǔn)備
5.2 繼承體系下的對(duì)象構(gòu)造
虛擬繼承（Virtual Inheritance）
vptr初始化語(yǔ)意學(xué)（The Semantics of the vptr Initialization）
5.3 對(duì)象復(fù)制語(yǔ)意學(xué)（Object Copy Semantics）
5.4 對(duì)象的效能（Object Efficiency）
5.5 析構(gòu)語(yǔ)意學(xué)（Semantics of Destruction）
第6章 執(zhí)行期語(yǔ)意學(xué)（Runtime Semantics）
6.1 對(duì)象的構(gòu)造和析構(gòu)（Object Construction and Destruction）
全局對(duì)象（Global Objects）
局部靜態(tài)對(duì)象（Local Static Objects）
對(duì)象數(shù)組（Array of Objects）
Default Constructors和數(shù)組
6.2 new和delete運(yùn)算符
針對(duì)數(shù)組的new語(yǔ)意
Placement Operator new的語(yǔ)意
6.3 臨時(shí)性對(duì)象（Temporary Objects）
臨時(shí)性對(duì)象的迷思（神話、傳說(shuō)）
第7章 站在對(duì)象模型的尖端（On the Cusp of the Object Model）
7.1 Template
Template的“實(shí)例化”行為（Template Instantiation）
Template的錯(cuò)誤報(bào)告（Error Reporting within a Template）
Template中的名稱決議法（Name Resolution within a Template）
Member Function的實(shí)例化行為（Member Function Instantiation）
7.2 異常處理（Exception Handling）
Exception Handling快速檢閱
對(duì)Exception Handling的支持
7.3 執(zhí)行期類型識(shí)別（Runtime Type Identification，RTTI）
Type-Safe Downcast（保證安全的向下轉(zhuǎn)換操作）
Type-Safe Dynamic Cast（保證安全的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換）
References并不是Pointers
Typeid運(yùn)算符
7.4 效率有了，彈性呢？
動(dòng)態(tài)共享函數(shù)庫(kù)（Dynamic Shared Libraries）
共享內(nèi)存（Shared Memory）

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   Member Function的實(shí)例化行為（Member Function Instantiation）對(duì)于template的支持，最困難的莫過(guò)于template function的實(shí)例化（instantiation）。目前的編譯器提供了兩個(gè)策略：一個(gè)是編譯時(shí)期策略，程序代碼必須在program text file中備妥可用； 另一個(gè)是鏈接時(shí)期策略，有一些meta.compilation工具可以導(dǎo)引編譯器的實(shí)例化行為（instantiation）。 下面是編譯器設(shè)計(jì)者必須回答的三個(gè)主要問(wèn)題： 1.編譯器如何找出函數(shù)的定義？ 答案之一是包含template program text file，就好像它是一個(gè)header文件一樣。 Borland編譯器就遵循這個(gè)策略。另一種方法是要求一個(gè)文件命名規(guī)則，例如，我們可以要求，在Point.h文件中發(fā)現(xiàn)的函數(shù)聲明，其template program text一定要放置于文件Point.C或Point.cpp中，依此類推。cfront就遵循這個(gè)策略。Edison DesignGroup編譯器對(duì)這兩種策略都支持。 2.編譯器如何能夠只實(shí)例化程序中用到的member functions？ 解決辦法之一就是，根本忽略這項(xiàng)要求，把一個(gè)已經(jīng)實(shí)例化的class的所有member functions都產(chǎn)生出來(lái)。Borland就是這么做的——雖然它也提供#pragmas讓你壓制（或?qū)嵗┨囟▽?shí)例。另一種策略就是模擬鏈接操作，檢測(cè)看看哪一個(gè)函數(shù)真正需要，然后只為它（們）產(chǎn)生實(shí)例。cfront就是這么做的。Edison DesignGroup編譯器對(duì)這兩種策略都支持。 3.編譯器如何阻止member definitions在多個(gè).o文件中都被實(shí)例化呢？ 解決辦法之一就是產(chǎn)生多個(gè)實(shí)例，然后從鏈接器中提供支持，只留下其中一個(gè)實(shí)例，其余都忽略。另一個(gè)辦法就是由使用者來(lái)導(dǎo)引“模擬鏈接階段”的實(shí)例化策略，決定哪些實(shí)例（instances）才是所需求的。 目前，不論是編譯時(shí)期還是鏈接時(shí)期的實(shí)例化（instantiation）策略，均存在以下弱點(diǎn)：當(dāng)template實(shí)例被產(chǎn)生出來(lái)時(shí)，有時(shí)候會(huì)大量增加編譯時(shí)間。很顯然，這將是template functions第一次實(shí)例化時(shí)的必要條件。然而當(dāng)那些函數(shù)被非必要地再次實(shí)例化，或是當(dāng)“決定那些函數(shù)是否需要再實(shí)例化”所花的代價(jià)太大時(shí)，編譯器的表現(xiàn)令人失望！ C++支持template的原始意圖可以想見(jiàn)是一個(gè)由使用者導(dǎo)引的自動(dòng)實(shí)例化機(jī)制（use—directed automatic instantiation mechanism），既不需要使用者的介入，也不需要相同文件有多次的實(shí)例化行為。但是這已被證明是非常難以達(dá)成的任務(wù)，比任何人此刻所能想象的還要難（請(qǐng)參考[S7ROUP94]）。ptlink，隨著cfront 3.0版所附的原始實(shí)例化工具，提供了一個(gè)由使用者驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)實(shí)例化機(jī)制（use—drivenautomatic instantiation mechanism），但它實(shí)在太復(fù)雜了，即使是久經(jīng)世故的人也沒(méi)法一下子了解。

編輯推薦

《深度探索C++對(duì)象模型》重點(diǎn)探索了“面向?qū)ο蟪绦蛩С值腃++對(duì)象模型”下的程序行為，對(duì)于“面向?qū)ο笮再|(zhì)的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)技術(shù)”以及“各種性質(zhì)背后的隱含利益交換”提供了一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，檢驗(yàn)了由程序變形所帶來(lái)的效率沖擊，提供了豐富的程序范例、圖片，以及面向?qū)ο笥^念和底層對(duì)象模型之間的效率測(cè)量。

圖書封面

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無(wú)

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