C++类对象的创建过程

分配空间(Allocation)
        创建C++类对象的第一步就是为其分配内存空间。对于全局对象,静态对象以及分配在栈区域内的对象,对它们的内存分配是在编译阶段就完成了,而对于分配在堆区域内的对象,它们的分配是在运行是动态进行的内存空间的分配过程涉及到两个关键的问题:
需要分配空间的大小,即类对象的大小。这么问题对于编译器来说并不是什么问题,因为类对象的大小就是由它决定的,对于要分配多少内存,它最清楚不过了。

         是否有足够的内存空间来满足分配。对于不同的情况我们需要具体问题具体分析:局对象和静态对象。编译器会为他们划分一个独立的段(全局段)为他们分配足够的空间,一般不会涉及到内存空间不够的问题
           分配在栈区域的对象。栈区域的大小由编译器的设置决定,不管具体的设置怎样,总归它是有一个具体的值,所以栈空间是有限的,在栈区域内同时分配超过空间大小的对象会导致栈区域溢出,由于栈区域的分配是在编译阶段完成的,所以在栈区域溢出的时候会抛出编译阶段的异常。

           分配在堆区域的对象。堆内存空间的分配是在运行是进行的,由于堆空间也是有限的,在栈区域内试图同时分配大量的对象会导致分配失败,通常情况会抛出运行时异常或者返回一个没有意义的值(通常是0)。

 

初始化(Initialization)
           这一阶段是对象创建过程中最神秘的一个阶段,也是最容易被忽视的一个阶段。要想知道这一阶段具体完成那些任务,关键是要区分两个容易混淆的概念:初始化 (Initialization)和赋值(Assignment)。初始化早于赋值,它是随着对象的诞生一起进行的。而赋值是在对象诞生以后又给予它一个新的值。这里我想到了一个很好的例子:任何一个在医院诞生的婴儿,在它诞生的同时医院会给它一个标识,以防止和其他的婴儿混淆,这个标识通常是婴儿母亲所在床铺的编号,医院给婴儿一个标识的过程可以看作是初始化。当然当婴儿的父母拿到他们会为他们起个名字,起名字的过程就可以看作是赋值经过初始化和赋值后,其他人就可以通过名字来标识他们的身份了。区分了这两个概念后,我们再转到对对象初始化的分析上。对类对象的初始化,实际上是对类对象内的所有数据成员进行初始化。C++已经为我们提供了对类对象进行初始化的能力,我们可以通过实现构造函数的初始化列表(member initialization list)来实现。具体的情况是否是这样的呢?下面我们就看看具体的情况是什么样的吧。我写了两个简单的类:

    class CInnerClass {
    public:
        CInnerClass(int id):m_iID(id) {}
        CInnerClass& operator = (const CInnerClass& rb) {
            m_iID = rb.m_iID;
            return *this;
        }
    private:
        int m_iID;
    };
   
    class CJdBase {
    public:
        CJdBase::CJdBase(int id):m_innerObj(id),m_iID(id){
            m_innerObj = 10;
        }
    private:
        CInnerClass m_innerObj;
        int m_iID;
    };我们重点是看看CJdBase类的构造函数。CJdBase类的构造函数提供了初始化列表,用来初始化其成员变量,其相应的汇编代码如下(注:我只保留了关键的代码):

    mov    DWORD PTR _this$[ebp], ecx
    mov    eax, DWORD PTR _id$[ebp]
    push    eax
    mov    ecx, DWORD PTR _this$[ebp]
    call   
??0CInnerClass@@QAE@H@Z            ; CInnerClass::CInnerClass
    mov    eax, DWORD PTR _this$[ebp]
    mov    ecx, DWORD PTR _id$[ebp]
    mov    DWORD PTR [eax+4], ecx

; 5    :     m_innerObj = 10;

    push    10                    ; 0000000aH
    lea    ecx, DWORD PTR $T1359[ebp]
    call   
??0CInnerClass@@QAE@H@Z            ; CInnerClass::CInnerClass
    lea    eax, DWORD PTR $T1359[ebp]
    push    eax
    mov    ecx, DWORD PTR _this$[ebp]
    call   
??4CInnerClass@@QAEAAV0@ABV0@@Z        ; CInnerClass::operator=

 

从这段汇编代码中我们可以看到一些有意义的内容:

初始化列表先于构造函数体内的代码执行;
初始化列表确实执行的是数据成员的初始化过程,这个可以从成员对象的构造函数被调用看的出来。

赋值(Assignment)
对象经过初始化以后,我们仍然可以对其进行赋值。和类对象的初始化一样,类对象的赋值实际上是对类对象内的所有数据成员进行赋值。C++也已经为我们提供了这样的能力,我们可以通过构造函数的实现体(即构造函数中由"{}"包裹的部分)来实现。这一点也可以从上面的汇编代码中成员对象的赋值操作符 (operator =)被调用得到印证。

结束
随着构造函数执行完最后一行代码,可以说类对象的创建过程也就顺利完成了。由以上的分析可以看出,构造函数实现了对象的初始化和赋值两个过程:
对象的初始化是通过初始化列表来完成,而对象的赋值则才是通过构造函数,或者更准确的说应该是构造函数的实现体

猜你喜欢

转载自1527zhaobin.iteye.com/blog/1608019