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淺析C++的特殊工具與技術(shù)

更新時(shí)間：2013年08月20日 09:19:40 作者：

以下是對(duì)C++中的特殊工具與技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，需要的朋友可以過來參考下

一、優(yōu)化內(nèi)存
1、策略：預(yù)先分配用于創(chuàng)建對(duì)象的內(nèi)存，需要時(shí)在預(yù)先分配的內(nèi)存中構(gòu)造每人新對(duì)象。

2、allocator類；a.destroy(p),運(yùn)行T*指針p所指對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)。注意，運(yùn)行析構(gòu)函數(shù)并不釋放對(duì)象所在的內(nèi)存，要想釋放內(nèi)存就要調(diào)用函數(shù)a.deallocate(p,n),釋放然為p的T*指針中包含的地址處保存T類型的n個(gè)對(duì)象。

3、operator new函數(shù)與operator delete函數(shù)；注意與new和delete表達(dá)式區(qū)別。operator new和operator delete是函數(shù)，而new和delete是表達(dá)式。它們都返回void*指針而不是類型化的指針。使用allocator比直接使用operator new和operator delete函數(shù)更為類型安全。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)operator new和operator delete可以說是allocator的allocate和deallocate成員的低級(jí)版本，它們分配但不初始化內(nèi)存。注意，調(diào)用operator delete函數(shù)不會(huì)運(yùn)行析構(gòu)函數(shù)，它只釋放指定的內(nèi)存。

4、定位new表達(dá)式；定位new表達(dá)式在已分配的原始內(nèi)存中初始化一個(gè)對(duì)象，它與new的其他版本的不同之外在于，它不分配內(nèi)存。相反，它接受指向已分配但未構(gòu)造內(nèi)存的指針，并在該內(nèi)存中初始化一個(gè)對(duì)象。定位new表達(dá)式使我們能夠在特定的、預(yù)分配的內(nèi)存地址構(gòu)造一個(gè)新對(duì)象。表達(dá)式為new (place_address) type或new (place_address) type(initialzer-list),place_address必須是一個(gè)指針，initial-list是一個(gè)可為空的初始化列表，例如：new (sp)string(b,e)。定位new表達(dá)式初始化一個(gè)對(duì)象的時(shí)候，它可以使用任何構(gòu)造函數(shù)，并直接建立對(duì)象。

5、創(chuàng)建新的對(duì)象的時(shí)候，可以在這個(gè)預(yù)先分配的空間構(gòu)造對(duì)象。釋放對(duì)象的時(shí)候，將它們放回預(yù)先分配對(duì)象的塊中，而不是將內(nèi)存真正返回給系統(tǒng)。所以可以通過定義（或繼承）自己的名為operator new和operator delete的成員，來管理自身類型的內(nèi)存，否則，調(diào)用這些函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)版本。因?yàn)樵跇?gòu)造對(duì)象前要使用operator new在對(duì)象撤銷后使用operator delete所以，成員new和delete函數(shù)必須是靜態(tài)的。

二、運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別
1、通過運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別（RTTI）,程序能夠使用基類的指針或引用來檢索這些指針或引用所指對(duì)象的實(shí)際派生類型。通過兩個(gè)操作符提供RTTI:

*typeid 操作符，返回指針或引用所指對(duì)象的實(shí)際類型
*dynamic_cast操作符，將基類類型的指針或引用安全地轉(zhuǎn)換為派生類型的指針或引用

2、dynamic_cast操作符；用法：dynamic_cast<Type */&>(val),Type是轉(zhuǎn)換的目標(biāo)類型，val是基類類型的對(duì)象。
如，if(Derived *derivedPtr=＝dynamic_cast<Derived*>(basePtr){...}。

dynamic_cast操作符執(zhí)行的驗(yàn)證必須在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。如果轉(zhuǎn)換到指針類型失敗，則dynamic_cast的結(jié)果為0；如果轉(zhuǎn)換到引用類型的dynamic_cast失敗，則拋出一個(gè)bad_cast類型的異常。

3、typeid操作符；表達(dá)式：typeid(e),e是任意表達(dá)式或者是類型名。typeid操作符可以與任何類型的表達(dá)式一起使用。typeid最常見的用途是比較兩個(gè)表達(dá)式的類型，或者將表達(dá)式的類型與特定類型相比較。例如：if(typeif(*derivedPtr)==typeid(Derived);

三、類成員的指針
1、聲明成員指針。成員指針只應(yīng)用于非static成員，static成員指針是普通指針。

2、定義數(shù)據(jù)成員的指針。既要表明成員的類型，又要表明成員所屬的類。
如string Screen::*,是指向Screen類的string成員的指針。

3、定義成員函數(shù)的指針。

一致的匹配要求：
*函數(shù)形參的類型和數(shù)目，包括成員是否為const
*返回類型
*所屬類的類型
如：char (Screen::*)()const

4、使用類成員的指針；
*成員指針解引用操作符（.*）從對(duì)象或引用獲取成員
*成員指針箭頭操作符（->*）通過對(duì)象的指針獲取成員
可以定義一個(gè)數(shù)組保存指向每個(gè)光標(biāo)移動(dòng)函數(shù)的指針。

更多內(nèi)容，見上篇：指向類成員的指針并非指針?；騾⒖肌禖++必知必會(huì)》

四、嵌套類
在一個(gè)類內(nèi)部定義另一個(gè)類。嵌套類是獨(dú)立的類，基本上與它們的外圍類不相關(guān)，因此，外圍類和嵌套類是互相獨(dú)立的。外圍類對(duì)嵌套類的成員特殊訪問權(quán)，并且嵌套類對(duì)其外圍類的成員也沒有特殊訪問權(quán)。嵌套類的名字在其外圍類的作用域中可見，但在其他類作用域或定義外圍類的作用域中不可見。嵌套類可以具有與非嵌套類相同種類的成員。

1、嵌套在類模板內(nèi)部的類是模板；

2、定義；在其類外部定義的嵌套類的成員，不能定義在外圍類內(nèi)部，嵌套類的成員不是外圍類的成員。為了在外圍類的外部定義類體，必須用外圍類的名字既定嵌套類的名字。注意，我們?nèi)匀槐仨氃谕鈬惖亩x體中聲明嵌套類。嵌套類中聲明的靜態(tài)成員的定義也放在外層作用域中。

3、嵌套類型對(duì)象只包含嵌套類型的成員，不能使用this獲取外圍類的成員。外圍類也不能直接調(diào)用嵌套類中的成員。嵌套類可以直接引用外圍類的靜態(tài)成員、類型名和枚舉成員。

五、聯(lián)合：節(jié)省空間的類；
1、一個(gè)union對(duì)象可以有多個(gè)數(shù)據(jù)成員，但在任何時(shí)刻，只有一個(gè)成員可以有值。

2、為union對(duì)象分配的存儲(chǔ)量至少與union的最大煩數(shù)據(jù)成員一樣大。

3、union不能作為基類使用，成員能為虛函數(shù)，也不能定義構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)或賦值操作符的類類型成員。

4、為了知道union對(duì)象中的值，通常會(huì)把一個(gè)枚舉型的變量作為union對(duì)象的判別式。