C++对象模型
简述对象模型的组成

简述对象模型的组成对象模型是计算机科学中的一个概念,用于描述对象的组成和行为。
它是面向对象编程的基础,对于理解和设计软件系统非常重要。
本文将从对象模型的组成及其重要性两个方面进行阐述。
一、对象模型的组成1. 对象:对象是对象模型的基本组成单元,它是一个具体的实体,拥有属性和方法。
对象可以是现实世界中的事物,也可以是抽象的概念。
每个对象都有自己的状态和行为,通过调用对象的方法可以改变其状态或执行特定的操作。
2. 类:类是对象的模板,用于定义对象的属性和方法。
一个类可以创建多个对象,这些对象都具有相同的属性和方法。
类定义了对象的共同特征和行为,是对象模型中的核心概念。
3. 属性:属性是对象的特征,描述了对象的状态。
每个对象可以具有多个属性,属性可以是基本类型(如整数、字符串)或其他对象类型。
属性的值可以在对象的生命周期中发生变化。
4. 方法:方法是对象的行为,用于描述对象可以执行的操作。
方法可以访问和修改对象的属性,并且可以与其他对象进行交互。
通过调用对象的方法,可以触发对象执行相应的操作。
5. 继承:继承是一种机制,允许子类继承父类的属性和方法。
子类可以扩展或修改父类的功能,从而实现代码的复用。
继承是面向对象编程中的重要特性,可以建立对象之间的层次结构。
6. 多态:多态是指同一操作可以作用于不同类型的对象,并且可以产生不同的结果。
多态性可以提高代码的灵活性和可扩展性,使程序更加易于维护和扩展。
二、对象模型的重要性1. 抽象和封装:对象模型提供了一种抽象和封装的方式,可以将复杂的系统分解为多个对象,每个对象负责完成特定的功能。
通过封装对象的属性和方法,可以隐藏对象内部的实现细节,只暴露必要的接口,提高代码的可读性和可维护性。
2. 代码复用:对象模型通过类和继承的机制,实现了代码的复用。
通过定义通用的类和方法,可以在不同的对象中共享代码,减少代码的重复编写,提高开发效率。
3. 灵活性和扩展性:对象模型允许在运行时动态地创建和销毁对象,以及添加、修改和删除对象的属性和方法。
十四对象间关系模型的实现

十四.对象间关系模型的实现C++语言支持对象模型中的的包容与继承(派生)关系,但对关联关系没有专用的语法支持。
⒈包容关系①不透明包容例:#include<iostream.h>class A{int i;public:A(){i=0;}A(int x):i(x){}int operator!(){return i;}};class B{int j;A *p;public:B(int x):j(x){p=new A[x];}int operator!(){return j;}void operator~(){for(int i=0;i<j;i++)cout<<!p[i];}};void main(){B b(10);cout<<!b<<endl;~b;}②透明包容例:向对象单向链表中插入已有的对象#include<iostream.h>class A{int i;A *next;public:A(int x,A* s=NULL):i(x),next(s){}A* GetNext(){return next;}void SetNext(A* s){next=s;}int operator!(){return i;}};class B{int j;A *p;public:B(int x,A* s=NULL):j(x),p(s){}void Insert(A* s){if(!p)p=s;else{A* temp=p;while(temp->GetNext())temp=temp->GetNext();temp->SetNext(s);}}int operator!(){return j;}void operator~(){A* temp=p;while(temp){cout<<!(*temp)<<endl;temp=temp->GetNext();}}};void main(){A a1(0),a2(1),a3(2);B b(10,&a1);b.Insert(&a2);b.Insert(&a3);!a1;~b;cin.get();}③类模板当被包容的类的类型不确定时,可以用类模板来声明包容关系。
什么是C++模型

1、什么是C++对象模型1、语言中直接支持面向对象程序设计的部分2、各种支持的底层实现机制二、C语言是面向进程的:语言本身没有支持数据和函数之间的关联性,是程序性的,分布在各个以功能函数为导向的函数中他们处理的是共同的外部数据。
C++用独立的“抽象数据类型”ADT实现3、C++在布局和存取时刻上主要额外负担的VIRUTAL引发的1、virtual function机制2、virtual base class多次继承系统中的基类,有一个单一而被共享的实体4、C++有两种类成员数据类型[class data type]:static,nonstatic有三种类成员函数类型[class member function]:static,nonstatic,virtual五、C++对象模型nonstatic data member非静态数据成员被置于类对象中static data member静态成员函数被置放在所有类对象之外[被放置在程序中的data segment 中]static function和nonstatic function也放在类对象之外static function在我看来类似于nonmember functionvirtual function1、每一个类产生一对指向virtual function的指针,放置在表格中virtual table(vtbl)2、类对象添加了一个指针,指向vtbl,为vptr六、在虚拟继承情形下,base class无论在继承串联中被派生过量少次,永久只存在一个实体subobject7、关键词struct和class的不同:struct体现了数据萃取的概念class体现了adt(abstract data type)概念我看来只要是思想上的差异,没有其他的差别八、C++程序设计模型直接支持三种“程序设计典范”,也就是不只是OO了1、程序模型:面向过程的设计2、抽象数据类型模型:我看来解释数据萃取型STRUCT3、面向对象模型九、一个指针,无论它指向哪个数据类型,指针本身需要的内存大小是固定的,指向不同类型之各指针之间的差异,即不在其指针表示法的不同,也不在其内容的不同,而在于它寻址出来的OBJECT 类型的不同,我看来指针的类型就是为了通知编译器,让编译器的有不同的处理方式10、多态就是指利用虚函数吗?1一、当一个基类被直接初始化(或被指定为)一个继承类时,继承类就会被切割,以塞进较小的基类内存中1二、一个类若是没有自概念的构造函数,编译器会生成一个却省的构造函数,可是那个构造函数是没有具体作用的被合成的构造函数,只满足编译器的需要,而不是满足程序的需要合成的构造函数只对基类对象和类对象成员函数的初始化,不对其他非静态DATA MEMBER初始化不是任何没有却省构造函数的类都会被合成出一个却生构造函数13、内联函数有静态连接,不会被档案之外者看到,若是内联函数很复杂,不适合做成内联函数,编译器会合成一个明确的、非内联的函数实体14、若是一个类含有一个或一个以上的类对象成员函数,类的构造函数会挪用每一个类对象的却生构造函数1五、拷贝构造函数是类的一个参数是其类名的构造函数,若是类顶用户没有明确概念,内部是以所谓的DEFAULTmemberwise initialization,即却省的对每个成员函数初始化手法完成根据bit来拷贝构造函数1六、坚持所有的member的初始化操作在member initialization list中完成,初始化顺序不是依照initialization中的顺序完成,是按照类中成员定义的顺序完成,编译器编译时将initialization放置在构造函数用户自定的编码前17、一个空类大小不是为空的,有一个隐讳的1字节,那时编译器安插进取的一个char,使得那个类在内存中分派独一无二的地址。
对象模型的概念

对象模型的概念
对象模型指的是对现实世界中实体的抽象,通常用于计算机程序中。
对象模型通过描述对象的属性和行为来对其进行建模。
在面向对象的编程中,对象模型是非常重要的,它可以帮助程序员更好地理解问题,并且在实现功能时提供了便利。
对象模型通常由类和对象组成,类是对一组对象的描述,对象则是类的一个实例。
类包含了对象所具有的属性和方法,属性指对象的特征,方法则是对象可以执行的操作。
通过定义类和对象,程序员可以方便地操作对象,实现程序的功能。
对象模型还可以通过继承和多态来增加灵活性。
继承允许一个类从另一个类继承属性和方法,可以降低代码的重复性,简化程序的设计。
多态则允许不同的对象对同一个方法有不同的实现,可以提高程序的可扩展性和可维护性。
总之,对象模型是面向对象编程的核心概念之一,理解对象模型可以帮助程序员更好地设计和实现程序,提高程序的质量和效率。
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uml建模 c语言举例

uml建模 c语言举例
统一建模语言(UML)是一种用于软件系统建模的标准语言。
它提供了一组图形符号和规则,用于描述软件系统的结构、行为和交互。
当使用 UML 为 C 语言建模时,可以通过以下方式进行举例:
1. 用例图:用例图用于描述系统的功能和用户需求。
可以为每个 C 语言程序创建一个用例,描述其主要功能和与外部系统或用户的交互。
2. 类图:类图用于表示系统中的类、对象和它们之间的关系。
在 C 语言中,可以将相关的数据结构、函数和变量表示为类,并通过类之间的关联、继承和聚合关系来描述它们之间的联系。
3. 顺序图:顺序图用于展示对象之间的消息交互顺序和时间顺序。
可以使用顺序图来描述 C 语言程序中函数之间的调用关系和参数传递。
4. 活动图:活动图用于描述系统中业务流程或算法的执行过程。
可以将 C 语言程序中的主要执行步骤表示为活动,并通过控制流和决策来展示程序的执行逻辑。
通过使用 UML 建模,可以更好地理解和可视化 C 语言程序的结构、功能和行为。
这有助于与开发团队成员、利益相关者进行沟通,并提供清晰的设计文档。
请注意,UML 是一种建模工具,而不是编程语言,因此在实际编程中,仍然需要使用 C 语言来实现具体的代码逻辑。
c model语法

C模型语法一、引言C模型语法是一种基于C语言的程序建模技术,它通过形式化方法来描述和分析程序的结构与特性,因此对于实现对绝对的综合认真申请不但视角很深还大有裨益。
本文的目的是详细讲解C模型语法的基础知识与常见用法,以供程序设计和分析人员参考。
二、基本定义和语句C模型语法主要包括了程序结构、变量类型、控制流语句、函数定义与调用等关键部分。
程序的基本构建模块包含若干个用括号封装起来函数体的函数的声明。
变量类型定义包括整型(int)、浮点型(float)和字符型(char)等,每一种变量类型在内存中占用特定的空间。
控制流语句则用于实现程序逻辑,包括条件语句(if-else)、循环语句(for, while, do-while)以及开关语句(switch)。
函数定义与调用是模块化程序设计的基础,一个函数就是一个完整的计算单元,函数可以复用并嵌套使用。
三、高级概念与用法指针与引用:在C语言模型语法里,指针被作为操作对象位置的表示。
由于可以直接访问到内存位置,所以它是高效的。
然而,错误的指针操作是常见的安全问题源头。
引用则是变量的别名,通过引用可以修改原变量的值。
结构体与联合体:结构体(struct)允许用户将多个不同类型的数据组合成一个整体,联合体(union)则在同一块内存中存储多种不同数据类型。
这两种数据类型实现了更为复杂的复合数据的处理和访问能力。
预处理:通过使用宏(macro)和条件编译(conditional compilation)等预处理指令,可以进一步扩展C语言模型语法的功能。
四、总结C模型语法是C语言程序设计和分析的基础,它提供了丰富的语言特性和高级概念,使得程序员可以以较精准的调控手法完成任务请求处理的需求并把握住运用的数量多小。
然而,由于C语言模型语法相对底层,对程序员的要求较高,需要程序员对内存管理、指针操作等概念有深入的理解。
通过深入学习并理解这些核心概念和应用技术,可以更好地实现优质的应用程序并降低发生程序运行故障的可能。
C++虚继承内存对象模型探讨

C++虚继承内存对象模型探讨最近看了下Inside C++里面讲的对虚继承层次的对象的内存布局,发现在不同编译器实现有所区别。
因此,自己动手探索了一下。
结果如下:首先,说说GCC的编译器.它实现比较简单,不管是否虚继承,GCC都是将虚表指针在整个继承关系中共享的,不共享的是指向虚基类的指针。
class A {int a;virtual ~A(){}};class B:virtual public A{virtual ~B(){}virtual void myfunB(){}};class C:virtual public A{virtual ~C(){}virtual void myfunC(){}};class D:public B,public C{virtual ~D(){}virtual void myfunD(){}};以上代码中sizeof(A)=8,sizeof(B)=12,sizeof(C)=12,sizeof(D)=16.解释:A中int+虚表指针。
B,C中由于是虚继承因此大小为A+指向虚基类的指针,B,C虽然加入了自己的虚函数,但是虚表指针是和基类共享的,因此不会有自己的虚表指针。
D由于B,C都是虚继承,因此D只包含一个A的副本,于是D大小就等于A+B中的指向虚基类的指针+C中的指向虚基类的指针。
如果B,C不是虚继承,而是普通继承的话,那么A,B,C的大小都是8(没有指向虚基类的指针了),而D由于不是虚继承,因此包含两个A副本,大小为16. 注意此时虽然D的大小和虚继承一样,但是内存布局却不同。
然后,来看看VC的编译器vc对虚表指针的处理比GCC复杂,它根据是否为虚继承来判断是否在继承关系中共享虚表指针,而对指向虚基类的指针和GCC一样是不共享,当然也不可能共享。
代码同上。
运行结果将会是sizeof(A)=8,sizeof(B)=16,sizeof(C)=16,sizeof(D)=24.解释:A中依然是int+虚表指针。
浅谈面向对象的程序设计c面向对象程序设计

浅谈面向对象的程序设计c面向对象程序设计软件开发过程就是使用计算机语言将人们关心的现实世界的问题映射到计算机世界进行求解的过程。
开发的软件具有良好的可扩充性,软件模块具有可重用性,才能够在激烈的竞争中得以不断发展、完善、生存。
实际上,要设计出好的软件,就要运用好的程序设计方法和程序设计语言。
面向对象技术是一种全新设计和构造软件的技术,它尽可能的模拟人类习惯的思维方式,使开发软件的方法和过程尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程,把数据和信息相结合,通过增加代码的可重用性、可扩充性和程序自动生成功能来提高编程效率,大大减少了软件维护的开销。
现这种技术已被越来越多的软件设计人员所青睐,成为了当今计算机应用开发领域的主流技术。
1面向过程和面向对象的技术对比 1.1面向过程在面向对象程序设计方法出现之前,开发程序时采用面向过程的方法。
面向过程的程序设计注重高质量的数据结构,注重算法的描述,回答的是“做什么、怎么做”的问题。
基本过程是:采用结构化思想,自顶而下,按功能把一个复杂的系统分解成许多内聚性强、耦合较少的功能模块,最后用代码组合模块,从而实现系统的功能。
例如要编写一个求解矩形面积和周长的程序,采用面向过程的设计方法的一般设计步骤为:①将任务分解为求解矩形面积和求解矩形周长两个子任务。
②编写求解矩形面积和矩形周长的函数。
③在主程序中调用求解矩形面积和矩形周长的函数,完成程序功能。
这种设计方法使得数据和运算相分离,程序被描述为:程序=模块+模块+…,模块=算法+数据结构。
1.2面向对象面向对象的基本思想是把程序看作是相互协作的对象集合,它是一种以对象为基础,以事件或消息来驱动对象执行处理的程序设计技术。
侧重于描述系统结构,注重需求分析和设计反复,回答的是“用何做、为何做”的问题。
采用面向对象的设计方法求解矩形面积和周长的设计步骤为:1.2.1通过分析确定系统的核心对象为矩形。
1.2.2编写描述矩形对象的类,包括描述矩形长、宽等属性和求解矩形面积和周长的方法。
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深度探索C++对象模型第一章关于对象C++对象模型语言中直接支持面向对象程序设计的部分。
对于各种支持的底层实现机制。
第I个概念是一种不变量。
例如,c++class的完整virtual function在编译时期就固定下来了,程序员没有办法在执行期动态增加或取代其中的某一个。
对象模型的底层实现机制,在语言层面上是看不出来的—虽然对象模型的语义本身可以使得某些实现品(编译器)比其他实现品更接近自然。
C++在布局以及存取时间上主要的额外负担是由virtual引起的Virtual function机制用以支持一个由效率的“执行期绑定”Virtual bas class 用以实现“多次出现在继承体系中的base class”有一个单一而被共享的实例。
简单对象模型:一个object是一系列的slots,每一个slot指向一个members。
表格驱动对象模型:C++对象模型:Nonstatic data members被配置于每一个class object之内,static data members则被存放在个别的class object之外。
Static和nonstatic function members被放在object之外。
对象的差异C++程序设计模型直接支持三种programming paradigs:程序模型,抽象数据了类型模型,面向对象模型。
C++以下支持多态:经由一组隐式的转化操作。
经由virtual function机制。
经由dynamic_cast和typeid运算符。
一个class object的内存:其nonstatic data members的总和大小。
加上任何由于alignment的需求而填补上去的空间加上为了支持virtual而由内部产生的任何额外负担。
指针的类型指向不同类型之各指针间的差异,既不在其指针表示法不同,也不在其内容(代表一个地址)不同,而是在其所寻址出来的object类型不同。
指针类型会教导编译器如何解释某个特定地址的内存内容及其大小:一个指向地址1000的整数指针,在32为机器上,将涵盖地址空间1000~1003。
一个指向地址1000而类型为void*的指针,涵盖的地址空间我们无法得知。
这就是为什么一个类型为void*的指针只能够持有一个地址,而不能够通过它操作所指之object的缘故。
转换其实是一种编译器指令。
大部分情况下它并不改变一个指针所含的真正的地址,它只影响被指出之内存的大小和其内容的解释方式。
多态所造成的一个以上的类型的潜在力量,并不能够实际发挥在“直接存取object”这件事情上。
一个pointer或一个refrence之所以支持多态,是因为它们并不引发内存中任何与类型有关的内存委托操作;会受到改变的,只有它们所指向的内存的“大小和内容解释方式”。
任何企图改变object的大小,会违反其定义中受到契约保护的“资源需求量”当基类直接初始化给派生类对象时,派生类对象会发生切割。
反之会发生溢出。
第二章构造函数语义学当编译器需要default constructor时会合成它。
对于一个类,如果没有任何user-declared constructor,那么会有一个default construct被隐式声明出来下面四种情况下implicit default constructor 会被视为nontrivial带有default construct的member class object如果一个class没有任何constructor,但它内含一个member object,而后者有default constructor,那么这个class的implicit default constructor就是nontrivial,编译器需要为该class 合成出一个default constructor。
不过这个合成操作只有在constructor真正需要被调用时才会发生。
如果一个类内含一个或一个以上的member class objects,那么类的每一个constructor必须调用每一个member class的default construct。
编译器会扩张已存在的constructors,在其中安插一些代码,使得user code被执行之前,先调用default constructors。
如果class member objects都要求constructor初始化操作,c++要求以member object在class 中的声明顺序来调用各个constructors。
带有default constructor的base class带有一个virtual function的class一个virtual function table会被编译器产生出来,内放class的virtual function地址。
在每一个classobject中,一个额外pointer member会被编译器合成出来内含相关之class vtbl 的地址。
带有一个virtual base class的class在派生类对象的每一个virtual base classes中安插一个指针完成。
所有经由reference或pointer来存取一个virtual base class的操作都可以通过相关指针完成。
Pa->_vbcx->i其中_vbcx表示编译器所产生的指针,指向virtual base class。
Implicit trivial default constructor实际上并不会被合成出来。
拷贝构造函数如果class没有提供一个explicit copy construct,当class object以相同class的另一个object 作为初值,其内部是以所谓的default memberwise initialization手法完成的,也就是把每一个内建的或派生的data member的值从某个object拷贝一份到另一个object身上。
不过它并不会拷贝其中的member class object,而是以递归的方式施行memberwise initialization。
Default constructors和copy constructors在必要的时候才由编译器产生出来。
就是指当class 不展现bitwise copy semantic。
位逐次拷贝:进行简单的复制。
一下四种情况不展现出位逐次拷贝:当class内含一个member object而后者的class声明一个copy constructor时。
当class继承自一个base class而后者存在一个copy constructor时(无论是显示还是隐式)当class声明一个或多个virtual function时。
当class派生自一个继承串链,其中有一个多个virtual base classes。
合成出来的父类拷贝构造函数会显示设定class object的vptr指向父类的virtual table,而不是直接从右手边的class object中其vptr现值拷贝过来。
一个virtual base class的存在会使bitwise copy semantic无效。
问题并不发生于一个class object以另一个同类的object作为初值之时,而是发生于一个class object以其derived classes 的某个object作为初值时。
程序转化语义学参数初始化:void foo(X x0);X xx;foo(xx);转换代码如下:X _temp0;_temp0.X::X(xx); //编译器对copy constructor的调用foo(_temp0); //重新改写函数调用操作,以便使用上述的临时对象;foo()的声明因而也必须被转化,形式参数必须从原先的一个class X object改变为一个class X reference,void foo(X &x0);另一种实现方法是以“拷贝构建”的方式把实际参数直接构建在其应该的位置上,此位置视函数活动范围的不同,记录于程序堆栈中,在函数返回之前,局部对象的destructor会被执行。
返回值初始化:X bar(){X xx;return xx;}首先加上一个额外参数,类型是class object的一个reference。
这个参数将用来放置被“拷贝建构”而得的返回值。
在return指令之前安插一个copy constructor调用操作,以便将欲传回之object的内容当作上述新增参数的初值。
转换代码如下:void bar(X&_result){X xx;xx.X::X();_result.X::XX(xx);return;}X xx=bar();转换为:X xx; bar(xx); 不必施行default constructor而bar.memfun();可转化为:X _temp0;(bar(_temp0),_temp0).memfun();当class需要大量的memberwise初始化操作,那么提供一个copy constructor的explicit inline 函数实例就非常合理copy constructor的应用,迫使编译器多多少少对你的程序代码做部分优化。
尤其当一个函数以传值的方式传回一个class object,而该class有一个copy constructor时(不论是显示定义出来还是合成的),这将导致深奥的程序调用操作优化,以一个额外的第一参数(数值直接存在其中)取代NRV。
程序员如果了解那些转换,以及copy constructor优化后的可能状态,就比较能够控制其程序的执行效率。
成员函数的初始化队伍当有一下四种情况时,可以考虑使用member initialization list当初始化一个reference member时;当初始化一个const member时;当调用一个base class的construct,而它拥有一组参数时;当调用一个member class的constructor,而它拥有一组参数时;在这四种情况下程序可以正确的被编译并执行,但是执行效率不高。
class Word{String s;int I;public:Word(){s=0;i=0;}};伪代码:Word::Word(){s.String::String();String _temp=String(0);s.String::oprator=(_temp);_temp.String::~String();i=0;}而如果用初始化列表的话伪代码如下:Word::Word(){s.String::String(0);i=0;}initialization list的项目被放在explicit user code之前;第三章Data语意学class X{};它有一个隐藏的1byte大小,那是被编译器安插进去的一个char。