編寫一個帶指針成員變量的類

1. 拷貝函數(shù)

• 當(dāng)類中有指針成員變量時，必須要實現(xiàn)拷貝函數(shù)，不能使用系統(tǒng)提供的默認方法。

2. Big Three

• 拷貝構(gòu)造
• 拷貝賦值
• 析構(gòu)函數(shù)

字符串的兩種存儲形式：最前存貯字符串的長度；最后有結(jié)束符'\0'

2.1 拷貝構(gòu)造函數(shù)

• 構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)類型為本class
• new一份同樣大小的內(nèi)存，再使用strcpy

大小要+1，為結(jié)束位的'\0'留出位置

2.1 拷貝賦值函數(shù)

• 重載運算符=
• 監(jiān)測是否自我賦值。之后先清空，在申請同樣大小的內(nèi)存，再拷貝strcopy

如果沒有做自我賦值檢測，會出現(xiàn)把自己清空后再賦值，這時調(diào)用指針會出現(xiàn)不確定結(jié)果

3. 堆棧

• 堆，heap。由操作系統(tǒng)提供的一塊global內(nèi)存空間，程序可動態(tài)分配。通過 new去獲得。malloc
  • 局部的指針變量如果沒有被delete，那么指針變量的堆空間將無法被安全釋放，造成了內(nèi)存泄漏。
  • new的流程：先分配memory，再調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。

void* mem = operator new( sizeof(Complex) ); //分配內(nèi)存，調(diào)用malloc(sizeof()) 
pc = static_cast<Complex*>(mem);             //類型轉(zhuǎn)換
pc->Complex::Complex(1,2);                   //構(gòu)造函數(shù)

• 堆，heap
  • delete的流程：先調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，再釋放memory

String::~String(ps);   //析構(gòu)函數(shù)
operator delete(ps);   //釋放內(nèi)存，內(nèi)部調(diào)用free

• 棧，stack。存在于作用域內(nèi)的一塊內(nèi)存空間。
  • 局部對象，會被自動清理。
  • static關(guān)鍵字。靜態(tài)對象的生命周期和程序綁定，和作用域無關(guān)。
  • 全局對象。

4. 內(nèi)存中new時的真正形態(tài)

4.1 單個對象時

• debug模式
  • 每申請一個對象，內(nèi)存中的實際大小為：
    • 對象本身的內(nèi)存大小
    • 包裹對象的內(nèi)存32字節(jié)+4字節(jié)
    • cookie內(nèi)存4+4，在整個內(nèi)存塊的頭和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍數(shù)對齊
• release模式
  • 每申請一個對象，內(nèi)存中的實際大小為：
    • 對象本身的內(nèi)存大小
    • cookie內(nèi)存4+4，在整個內(nèi)存塊的頭和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍數(shù)對齊
• cookie內(nèi)存的作用
  • 標(biāo)記回收時的內(nèi)存大小
  • 因為一定是16的倍數(shù)，所以最后一位一定是0，可以利用最后一位的0/1來標(biāo)示當(dāng)前內(nèi)存塊是給出狀態(tài)還是回收狀態(tài)

4.2 數(shù)組對象時

• new type[] 要搭配 delete []
• debug模式
  • 每申請一個對象，內(nèi)存中的實際大小為：
    • 記錄數(shù)組大?。?字節(jié)
    • 數(shù)組長度個的對象本身的內(nèi)存大?。簄 * object
    • 包裹整個數(shù)組和大小的內(nèi)存32字節(jié)+4字節(jié)
    • cookie內(nèi)存4+4，在整個內(nèi)存塊的頭和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍數(shù)對齊
• release模式
  • 每申請一個對象，內(nèi)存中的實際大小為：
    • 記錄數(shù)組大?。?字節(jié)
    • 數(shù)組長度個的對象本身的內(nèi)存大?。簄 * object
    • cookie內(nèi)存4+4，在整個內(nèi)存塊的頭和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍數(shù)對齊

5. 類模版

template<typename T>
class complex
{
public:
  complex (T r = 0, T i = 0)
    : re (r), im (i)
  {}
private:
  T re, im;
}

6. 函數(shù)模版

template <class T>
inline 
const T& min(const T& a, const T& b)
{
  return b < a ? b : a;
}

思考

1. new type[] 和 delete [] 成對出現(xiàn)的原因？

• 如果不成對出現(xiàn)，會造成內(nèi)存泄漏，但是泄漏的內(nèi)存并不是數(shù)組中對象的內(nèi)存，數(shù)組中的所有對象已經(jīng)被正確釋放。delete[]的作用是，通知編譯器釋放的是個數(shù)組對象，然后調(diào)用多次的析構(gòu)函數(shù)；如果只是調(diào)用delete，只會調(diào)用一次析構(gòu)函數(shù)。
• 所以真正內(nèi)存泄漏的內(nèi)存，是數(shù)組對象中指針?biāo)赶虻哪切﹥?nèi)存。也就是說如果當(dāng)數(shù)組對象的內(nèi)部變量沒有指針時，是不會出現(xiàn)問題。
• 要保持良好的變成習(xí)慣，array new 和 array delete要成對出現(xiàn)。

2. ' * '和' & '標(biāo)志符在不同位置時的不同含義

• ' & '在類型名后' typename& '，表示為引用；' & '在對象前' &object '，表示為取地址

3. 回答第一周筆記中的第一個思考問題，為什么可以數(shù)據(jù)需要單獨存儲，而函數(shù)可以公用一份?

• 通過對象調(diào)用類方法時的真相

complex c1,c2;
cout << c1.real(); // 實際情況，cout << complex::real(&c1);
cout << c2.real(); // 實際情況，cout << complex::real(&c2);

4. 為什么靜態(tài)函數(shù)只能使用靜態(tài)數(shù)據(jù)，而不能使用直接使用類的私有數(shù)據(jù)？

• 因為static函數(shù)的參數(shù)列表中，沒有默認的this指針。
• 靜態(tài)函數(shù)可以通過類名調(diào)用，也可以使用對象調(diào)用。

5. 類模版和函數(shù)模版的使用區(qū)別

• 類模版使用時必須明確指出模版的類型；函數(shù)模版使用時，不用明確指出，編譯器會進行argument deduction，參數(shù)推導(dǎo)