一. 關(guān)于對(duì)象
1.內(nèi)聯(lián)函數(shù)：能夠除去函數(shù)調(diào)用的開支，每一處內(nèi)聯(lián)函數(shù)的調(diào)用都是代碼的復(fù)制。這是一種空間換取時(shí)間的做法，若函數(shù)代碼量大或者有循環(huán)的情況下，不宜內(nèi)聯(lián)（這件事有些編譯器會(huì)自動(dòng)幫你做）。在類中若直接將函數(shù)實(shí)現(xiàn)寫在類體內(nèi)，默認(rèn)內(nèi)聯(lián)。如果函數(shù)因其復(fù)雜度或構(gòu)建等問題被判斷為不能成為inline函數(shù)，它將被轉(zhuǎn)化為一個(gè)static函數(shù)。如果一個(gè)inline函數(shù)被調(diào)用太多次的話，會(huì)產(chǎn)生大量的擴(kuò)展碼，使程序大小暴漲。
2.C++對(duì)象模型：
3.組合，而非繼承是把C和C++結(jié)合的唯一可行方法。
4.C++程序的三種程序設(shè)計(jì)范式：
（1）procedural model，即C語言的模式
（2）ADT model，即所謂的封裝，將屬性與方法封裝在一起
（3）object-oriented model，支持繼承、多態(tài)（只有通過指針或引用來使用，往往只有到執(zhí)行期才知道指向哪種object）。
5.class object所占內(nèi)存計(jì)算：
nonstatic data member總和+aligment填補(bǔ)（32位機(jī)器為4）+支持虛擬機(jī)制產(chǎn)生的額外內(nèi)存（如果有的話）
這里需要說明一下支持虛擬機(jī)制產(chǎn)生的額外內(nèi)存，一般含有虛函數(shù)的類會(huì)產(chǎn)生一個(gè)指向虛擬表的指針（vptr），所以會(huì)增加4byte的內(nèi)存。對(duì)于虛擬繼承來講，所有父類的virtual table指針全部被保留。舉例說明：
1 class point 2 { 3 public: 4 virtual void show(){}; 5 protected: 6 int _x,_y; 7 };
sizeof結(jié)果為：12
1 class point3d : public point 2 { 3 protected: 4 int _z;
5 };
sizeof結(jié)果為：16
1 class point3d : virtual public point 2 { 3 protected: 4 int _z; 5 }; 6 7 class vertex : virtual public point 8 { 9 protected: 10 vertex* next; 11 };
這兩個(gè)類的size均為20
1 class vertex3d : public point3d,public vertex 2 { 3 protected: 4 int a; 5 };
sizeof結(jié)果為32，包括5個(gè)4byte的變量，和三個(gè)父類虛函數(shù)指針。
二.構(gòu)造函數(shù)語意學(xué)
1.在編譯需要的時(shí)候，編譯器為自動(dòng)生成default constructor，若類已有constructor，編譯器會(huì)將必要的代碼安插進(jìn)去（安插在user code之前）。有些類沒有聲明constructor，會(huì)有一個(gè)default constructor被隱式聲明出來（所以在用戶申明了構(gòu)造函數(shù)的情況下，并不會(huì)有default 構(gòu)造函數(shù)被合成），但聲明出來的將是一個(gè)trivial constructor（并不會(huì)被編譯器合成），除非是在必要的情況下，一個(gè)nontrivial constructor才會(huì)被編譯器合成，包括以下幾種情況：
（1）帶有Default constructor的Member Class Object。即某一個(gè)成員含有構(gòu)造函數(shù)，假設(shè)類A的對(duì)象是類B的成員變量，若B包含有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，均沒有調(diào)用A的構(gòu)造函數(shù)，則B的每個(gè)構(gòu)造函數(shù)將由編譯器安插調(diào)用A的構(gòu)造函數(shù)的代碼。
（2）帶有Default constructor的base Class。與上面類似，但需要注意：調(diào)用base class的constructor優(yōu)先于member class的constructor。
（3）帶有virtual function的class。constructor要負(fù)責(zé)生成并初始化指向虛函數(shù)表的指針vptr。
（4）帶有virtual base class 的class。不同的編譯器對(duì)虛基類的處理不同，但是總是會(huì)產(chǎn)生一個(gè)指針去實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)制，MSVC將虛函數(shù)表與虛基類表合并，均使用指針vpt尋址。
2.在用戶沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù)的情況下，默認(rèn)采用memberwise初始化，即逐成員初始化，并進(jìn)行位逐次拷貝。但在一些情況下，一個(gè)nontrivial的拷貝構(gòu)造函數(shù)將被合成：
（1）類的member class object聲明了一個(gè)copy constructor
（2）類的base class 聲明了一個(gè)copy constructor
（3）類聲明了虛函數(shù)
（4）類的繼承串鏈中包含虛擬繼承。
以（3）舉例，A中聲明了一個(gè)虛函數(shù)，B是A的子類，現(xiàn)進(jìn)行如下操作B b;A a=b;此時(shí)A會(huì)合成一個(gè)nontrivial copy constructor顯示設(shè)定a的vptr指向類A的虛函數(shù)表，而不是直接把B的虛函數(shù)表指針拷貝過來。
如果您聲明的類的成員變量包含指針，請(qǐng)務(wù)必聲明一個(gè)copy constructor?。。?！
3.關(guān)于程序的轉(zhuǎn)化：
（1）顯式的copy初始化操作會(huì)轉(zhuǎn)化為兩階段，如：X x1（x0）會(huì)被編譯器轉(zhuǎn)化為兩個(gè)階段 1.定義，即占內(nèi)存：X x1 2.調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)x1.X::X(x0)
（2）函數(shù)參數(shù)的初始化，一種最常用的策略便是會(huì)形成一個(gè)臨時(shí)變量來存儲(chǔ)傳進(jìn)來的參數(shù)，函數(shù)結(jié)束后被銷毀。如果函數(shù)的形參是引用或指針，則不會(huì)這樣咯。
（3）函數(shù)返回值的初始化，還是會(huì)形成一個(gè)臨時(shí)變量，例如：函數(shù)X foo(){X xx;....; return xx }會(huì)被轉(zhuǎn)化為：void foo(X & _result){X xx;....;_result.X::X(xx);return;},因此在程序員寫下X xx=foo();將被轉(zhuǎn)化為：X xx; foo(xx); 這就是所謂的具名優(yōu)化(NRV優(yōu)化)，如果你的聲明包含copy constructor，就很可能被具名優(yōu)化，當(dāng)然只是很可能，到底優(yōu)化沒有還得看編譯器，因?yàn)槟愀静恢谰幾g器會(huì)干些什么??！
4.必須使用成員初始化隊(duì)伍初始化的情況：
（1）初始化一個(gè)reference member時(shí)。
（2）初始化一個(gè)const member時(shí)
（3）調(diào)用一個(gè)base class的constructor時(shí)
（4）調(diào)用一個(gè)member class的constructor時(shí)
需要說明的是：成員初始化隊(duì)伍的初始化方法比在構(gòu)造函數(shù)里面復(fù)制效率要高一點(diǎn)，因此應(yīng)該多用哦！舉例說明：
class man{public: man(){_name =0;_age=0;};priavte: string _name;int _age;}其構(gòu)造函數(shù)中的賦值由于=的存在，必須產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)變量，此時(shí)構(gòu)造函數(shù)會(huì)被轉(zhuǎn)化為：man(){_name.string::string();//占內(nèi)存咯 string temp=String(0); _name.string::operator=(temp); temp.string::~string(); _age=0; } 臨時(shí)變量的產(chǎn)生與析構(gòu)將拉低效率。而若以初始化隊(duì)伍初始化，即man():_name(0),_age(0){}將被轉(zhuǎn)化為：man(){_name.string::string(0);_age=0; }哪個(gè)快顯而易見吧？經(jīng)自己實(shí)驗(yàn)測(cè)試確實(shí)是快了一點(diǎn)，但是仍然在一個(gè)數(shù)量級(jí)
但是這里有一點(diǎn)需要注意，在成員初始化隊(duì)伍中。初始化的順序并不是按照這個(gè)list的順序，而是按照類里面成員聲明的順序，例如：class x{int i;int j; X (int val):j(val),i(j){};},這段代碼會(huì)出現(xiàn)異常，因?yàn)閕會(huì)比j先初始化，而此時(shí)j還沒有被初始化，所以i(j)肯定會(huì)異常咯。但是如果這樣就對(duì)了：class x{int i;int j; X (int val):j(val){i=j};},因?yàn)榫幾g器會(huì)把初始化隊(duì)伍的代碼放在explicit user code之前。
對(duì)象在使用前初始化是個(gè)好習(xí)慣，尤其是在對(duì)象有大量成員變量的情況下。
三.Data語意學(xué)
1.一個(gè)空類的聲明將占1個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，使得整個(gè)class的不同object得以在內(nèi)存中配置獨(dú)一無二的地址。但是當(dāng)你在這個(gè)空類中聲明一個(gè)非靜態(tài)成員變量時(shí)（比如int _a），不同的編譯器會(huì)產(chǎn)生不同的效果，一般情況下類會(huì)變成4字節(jié)，因?yàn)樵瓉淼哪?字節(jié)已經(jīng)不需要了，但是有的編譯器會(huì)保留那1字節(jié)，這樣有用的字節(jié)數(shù)就為5字節(jié)，再加上32機(jī)器的補(bǔ)全（alignment機(jī)制），這個(gè)類將有8個(gè)字節(jié)。
2.將類的函數(shù)放在類體外中定義，對(duì)函數(shù)本體的分析會(huì)在整個(gè)class聲明都出現(xiàn)后才開始，因此這是一個(gè)良好的習(xí)慣咯。
3.關(guān)于Data member的布局：
（1）Nonstatic data member在class object中的順序?qū)⒑捅宦暶鞯臄?shù)據(jù)順序一樣。即同一access section（如：private、protected等）較晚出現(xiàn)的member在class object中有較高的地址，但是各個(gè)members之間并不一定是連續(xù)排列的，因?yàn)閙embers的邊界調(diào)整（alignment）可能就需要填補(bǔ)一些byte。舉個(gè)栗子：class test{char _a;int _b; char _c;} sizeof的結(jié)果是12，沒錯(cuò)確實(shí)不是8，是12！?。。。?！
（2）C++標(biāo)準(zhǔn)雖然也允許多個(gè)access section之中的data members自由排列，但目前各家編譯器都是將一個(gè)以上的access sections連鎖在一起，依照聲明的順序成為一個(gè)連續(xù)的區(qū)塊，因?yàn)檫@樣畢竟效率高嘛。
（3）編譯器產(chǎn)生的vptr將被允許安插在對(duì)象的任何位置，但是大部分編譯器還是將其安插在所有顯式聲明的成員變量之后，但也有放最前面的。
4.關(guān)于data member的存取：
（1）對(duì)于靜態(tài)成員變量，通過對(duì)象的指針和對(duì)象存取是完全相同的。因?yàn)閟tatic成員比昂兩并不存在類內(nèi)，而是放在程序的data segment。如果出現(xiàn)兩個(gè)不同的類聲明了相同名字的static member，那它們都被放在data segment中會(huì)導(dǎo)致命名沖突，編譯器的解決方法是對(duì)每一個(gè)static member進(jìn)行name-mangling，使之名字唯一。（name-mangling還會(huì)在函數(shù)重載中用到）
（2）對(duì)于非靜態(tài)成員函數(shù)，其直接存取效率和存取一個(gè)C struct一樣。但是需要注意如果某個(gè)類繼承自抽象類（包含虛函數(shù)），那么如果用指針存取就會(huì)降低效率，因?yàn)橐恢钡綀?zhí)行其才能知道父類的指針到底指向的是子類還是父類，因此這種間接性會(huì)降低效率。同理虛擬繼承時(shí)，當(dāng)子類要存取父類的成員變量時(shí)，由于間接性的原因通過對(duì)象或指針存取都將降低效率。
5.繼承條件下的data member分布：
（1）單一繼承：很簡(jiǎn)單
（2）關(guān)于繼承鏈產(chǎn)生alignment的情況：
對(duì)于以下三個(gè)類：class concrete1{int val;char bit1}; class concrete2:public concrete1 {char bit2}; class concrete3:public concrete2 {char bit3} ;
concrete1所占內(nèi)存為8，concrete2為12，concrete3為16.
（3）抽象類（包含虛函數(shù)）作為父類的單一繼承內(nèi)存分布：
（4）抽象類（包含虛函數(shù)）作為父類的多重繼承內(nèi)存分布，如：
其內(nèi)存分布應(yīng)如下：兩個(gè)虛表指針都保存。
（5）虛擬繼承下的內(nèi)存分布：
其內(nèi)存布局如下有2種策略：
a.每個(gè)類除了虛表指針外，再添加一個(gè)虛基類指針，以指向自己的虛基類，如：（cfront）
b.擴(kuò)展虛函數(shù)表，也將虛基類的指針存進(jìn)來。一般的存取策略是：若offset為正存取的是虛函數(shù)地址，為負(fù)存取的是虛基類地址：
四.Function語意學(xué)
1.關(guān)于不同成員函數(shù)的調(diào)用方式：
（1）非靜態(tài)成員函數(shù)，編譯器內(nèi)部會(huì)將成員函數(shù)實(shí)例轉(zhuǎn)換為對(duì)等的nonmember函數(shù)實(shí)例。其過程如下：
a.改寫函數(shù)原型，提供額外的參數(shù)（即指向?qū)ο蟮膖his指針），如類point的方法 point point::foo();會(huì)被轉(zhuǎn)化為point point::foo(point * const this);
b.若函數(shù)體內(nèi)有對(duì)對(duì)象成員變量的操作，全部替換為帶this指針的操作。如函數(shù)體內(nèi)若將兩個(gè)成員變量相加，_x+_y會(huì)被轉(zhuǎn)化為this->_x+this->_y;
c.對(duì)程序進(jìn)行name-mangling處理（前面三.4.（1）頁提到過），使函數(shù)成為整個(gè)程序中唯一的詞匯，如：foo_6pointFv(point * const this);注意：這里可以想到重載的函數(shù)經(jīng)過mangling之后名字就不一樣了，所以調(diào)用起來沒問題。
而對(duì)象對(duì)此函數(shù)的調(diào)用會(huì)由obj.foo()轉(zhuǎn)化為foo_6pointFv(&obj)
（2）虛擬成員函數(shù)通過虛擬表存取。這就是C++多態(tài)的實(shí)現(xiàn)途徑，以一個(gè)public base class指針尋址出一個(gè)derived class object。
a.單一繼承下virtual function的布局：
當(dāng)某個(gè)父類的指針調(diào)用虛函數(shù)時(shí)，雖然我們并不知道父類指針指向的究竟是什么（可能是父類對(duì)象也可能是子類對(duì)象），但通過vptr可以去到該對(duì)象的virtual table，而每個(gè)函數(shù)在virtual table中的順序是固定的，恩，多態(tài)就是這么實(shí)現(xiàn)的。
b.多重繼承下的virual table布局：
于是，當(dāng)你將一個(gè)子類的地址賦予一個(gè)Base1類的指針或子類指針，被處理的virtual table是圖中的第一個(gè)表格，當(dāng)你講一個(gè)子類賦予一個(gè)Base2類的指針時(shí)，被處理的virtual table是圖中第二個(gè)表格。
有三種情況下第二個(gè)基類會(huì)影響對(duì)virtual function的支持：
（3）static成員函數(shù)具有以下特性：
a.不能直接存取其class類的非靜態(tài)成員變量。
b.不能被聲明為const、volatile或virtual
c.不需非得經(jīng)由class obj調(diào)用。
五.進(jìn)一步深入構(gòu)造、析構(gòu)、拷貝語意學(xué)
1.類的對(duì)象是可以經(jīng)由explicit initialization list初始化的，如class point {point(){};public:float _x,_y,_z;},point local = {1.0,1.0,1.0}; 雖然這樣效率高一點(diǎn)，但是這樣做有條件：只有在class member是常量的情況下奏效；list里面只能是常量；初始化失敗可能性很高呢。如果在某些程序中，可能需要將大量的常量數(shù)據(jù)傾倒給程序，可以考慮此法。
2.constructor的執(zhí)行算法通常如下：
（1）所有virtual base class和上一層base class的constructor被調(diào)用
（2）對(duì)象的vptr(s)初始化，指向相關(guān)類的虛表。
（3）如果有member initialization list的話，將他們?cè)赾onstructor體內(nèi)擴(kuò)展開。
（4）最后調(diào)用程序員自己的代碼。
3.不準(zhǔn)將一個(gè)class object復(fù)制給另一個(gè)class object的方法：將copy assignment operator（即=）設(shè)為private。
4.如果類沒有定義析構(gòu)函數(shù)，那么只有在類內(nèi)含member object或類的父類擁有析構(gòu)函數(shù)的情況下編譯器才會(huì)自動(dòng)合成一個(gè)來，否則析構(gòu)函數(shù)被視為不需要，也就不用被合成和調(diào)用。
5.C++之父強(qiáng)調(diào)：“你應(yīng)該拒絕那種被我陳偉’對(duì)稱策略'的奇怪想法：你已經(jīng)定義了一個(gè)constructor，所以你以為提供一個(gè)destructor也是天經(jīng)地義的事情，事實(shí)上，你應(yīng)該根據(jù)需要而非感覺定義析構(gòu)函數(shù)！”。
6.在C++程序設(shè)計(jì)中，將所有的object聲明放在函數(shù)或某個(gè)區(qū)段的起始處完全是個(gè)陋習(xí)！因?yàn)槭紫瘸霈F(xiàn)在函數(shù)起始處的應(yīng)該是各種各樣的檢查，檢查如果不符合就會(huì)跳出函數(shù)，那你聲明的變量不是白聲明了。
六.執(zhí)行期語意學(xué)
1.全局對(duì)象，C++所有的全局對(duì)象都被放置在程序的data segment中，如果顯式地給了它一個(gè)值，這便是全局變量的初值，否則設(shè)初值為0。C++保證一定會(huì)在main()函數(shù)第一次使用全局變量前將它構(gòu)造出來。
2.動(dòng)態(tài)初始化與靜態(tài)初始化：一般而言，局部變量是在程序運(yùn)行到某處后再棧中申請(qǐng)分配地址，這就是動(dòng)態(tài)初始化。而全局變量或靜態(tài)變量在程序開始的時(shí)候就分配好了地址，可以讓程序放心使用，這就叫靜態(tài)初始化。
3.new運(yùn)算符是以標(biāo)準(zhǔn)的malloc()完成的，delete運(yùn)算總是以標(biāo)準(zhǔn)的C free()完成的。
4.如果你new了一個(gè)對(duì)象數(shù)組，如point * ptr=new point[10];則刪除必須要delete [] ptr;如果delete ptr;那將只有一個(gè)元素被析構(gòu)。
5.T c=a+b;總是比 c=a+b有效率一些，因?yàn)楹笳呖倳?huì)產(chǎn)生臨時(shí)變量來存放a+b的結(jié)果。而編譯器廠商一般都會(huì)實(shí)現(xiàn)T opratior+ (const T&,const T&),這樣就不會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象。
