第四章

C++支持三种类型的member function：static，nostatic，virtual，每一种类型被调用的方式各不相同。

4.1 member的各种调用方式

1：非静态成员函数：

c++设计的准则之一是nostatic member function 和nomember function的调用效率一样 也就是

float magnitude3d（const Point3d *_this）{……}；

float Point3d::magnitude3d( ) const { ...} 有相同的效率

实际上 member function 被内化为nomember function的形式，其步骤为：

1）：改写函数的函数原型，以安插一个额外的参数到member function中 即为 this 指针，Point3d Point3d:: magnitude3d（Point3d  * const this）如果member functon

是const的 则为Point3d Point3d:: magnitude3d（cosnt Point3d  *cosnt this）（*this所指向的对象的内容不能被更改）

2）：转换后对每一个nostatic data member的存取操作由this指针来完成

3）：将member function重新写成一个外部函数，对函数名“mangling”处理，使其在程序中名字独一无二， 例如：extern magnitude__7Point3dFv(
register Point3d *const this );

经过以上步骤 该函数被转换好，调用时有：

obj.magnitude();

magnitude__7Point3dFv( &obj );

ptr->magnitude();

magnitude__7Point3dFv( ptr );

name mangling处理

一般来说 编译器会把 member的名称加上class的名称，以形成独一无二的命名

2：virtual member function

如果成员函数是虚函数 则ptr-> normalize()（虚函数）转换为 ( * ptr->vptr[ 1 ])( ptr ); vptr：编译器所产生的指针，1为vpt的slot值，ptr表示this指针

obj.normalize();  ( * obj.vptr[ 1 ])( &obj );

3：static mermber function

obj.normalize();

ptr-> normalize()；

如果调用的是静态成员函数 会转化为一般的nomember 函数调用 像这样：

// obj.normalize();
normalize__7Point3dSFv();
// ptr->normalize();
normalize__7Point3dSFv();

static member function的主要特性是它没有this指针，所以它有以下特性：

1）：它不能直接存取其class中的nonstatic members

2）：它不能被声明为const，volatile，或者virtual。

3）：它不需要经由class object 才被调用 虽然大部分时候它是这样被调用的

一个static member function 会被提出class声明之外，并给予一个经过“mangled”的适当的名称 例如

unsigned int
object_count__5Point3dSFv()
{
return _object_count__5Point3d;
}

取一个static member function的地址获得的是其在内存中的位置，由于其没有this指针，所以其地址的类型并不是一个“指向class member function 的指针”，而是一个nonmember 函数指针，

4.2 虚拟成员函数

为了支持virtual function机制，必须首先能够对多态对象有某种形式的“执行期类型判断法（runtime type resloution）”

例如 ptr->z():z为虚函数

在C++中 多态（polymorphism）表示：以一个public base class 的指针（或者reference），寻址出一个derived class object 的意思。

例如：

Point *ptr;

ptr = new Point3d;

ptr的多态主要扮演一个输送机制的角色，经由他我们可以在程序的任何地方访问public derived类型，这种形式是在编译期间完成的是消极的（passive）的。但virtual bass class 除外。？？？？？？？？？？？？？？

调用ptr->z();

z是一个virtual function 什么样的信息才能让我们在执行期调用正确的z（）实体

1）ptr 的真实类型  ----------------------在每一个class object身上增加两个members 1个字符串标class的类型（？？？？？），一个指针 指向virtual function的表格

2）z实体的位置

为了找到表格 class被安插上一个指针指向该表格，为了找到函数的地址，每个virtual function 被指派一个表格索引值

一个class只会有一个virtual table（？？？？？？？？）

表中包括：1class所定义的实体，2继承自base class的函数实体（没有被改写），3一个pure_virtual_call()函数实体，它既扮演pure virtual function 的空间保卫角色

也可以当做执行期的异常处理函数（？？？？？？？？）

图示：

class Point {
public:
	virtual ~Point();
	virtual Point& mult( float ) = 0;
	// ... other operations ...
	float x() const { return _x; }
	virtual float y() const { return 0; }
	virtual float z() const { return 0; }
	// ...
	protected:
	Point( float x = 0.0 );
	float _x;
};

class Point2d : public Point {
	public:
		Point2d( float x = 0.0, float y = 0.0 ): 
		Point( x ), _y( y ) {}
		~Point2d();
		// overridden base class virtual functions
		Point2d& mult( float );
		float y() const { return _y; }
		// ... other operations ...
		protected:
		float _y;
};

class Point3d: public Point2d {
public:
	Point3d( float x = 0.0,
	float y = 0.0, float z = 0.0 )
	: Point2d( x, y ), _z( z ) {}
	~Point3d();
	// overridden base class virtual functions
	Point3d& mult( float );
	float z() const { return _z; }
	// ... other operations ...
	protected:
	float _z;
};

以上三个单一继承的virtual table布局 如下：

1：继承base class的所声明的virtual function的函数实体，会被拷贝到derived class的virtual table 相对应的slot中

2：它可以使用自己的函数实体，这表示它自己的函数实体的地址必须放在对应的slot中

3：它可以增加一个新的virtual function 这时候virtual table 的尺寸会增大