Member Function的调用方式

一，member function的调用方式

C++支持三种类型的member function：static、nonstatic和virtual，每一种类型被调用的方式都不同。

二，Nonstatic Member Function

C++的设计准则之一就是：nonstatic member function至少必须和一般的nonmember function有相同的效率。选择member function不应该带来什么额外的负担，这是因为编译器已将member函数实例转换为对等的nonmember函数实例，实际上member function被内化为nonmember的形式，下面就是转化的步骤：

1，改写函数的函数原型，以安插一个额外的参数到member function中，这个额外的参数被称为this指针。

2，将每一个对nonstatic data member的存取操作改为经由this指针来存取。

3，将member function重写成一个外部函数，函数名称经过"mangling"处理，使它在程序中成为独一无二的词汇。

三，Static Member Function

static member function的主要特征是它没有this指针，以下的次要特征都是根源于其主要特征。

1，不能够直接存储nonstatic members。

2，不能被声明为const、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。

4，对static member function的调用会转换为一个直接调用操作

class Point{public:    static int object_count(){        return 10;    }};int main(){    Point obj;    Point *pObj = &obj;    obj.object_count();    pObject->object_count();    //上面两个对static member function的调用会转换下面这个直接调用操作   //Point::object_count()    return 0;}

四，Virtual Member Function

如果normalize()是一个virtual member function，那么以下的调用：

ptr->normalize();

将会被内部转换为：

(*ptr->vptr[1])(ptr);

vptr表示由编译器产生的指针，指向virtual table。1 是virtual  table  slot的索引值，关联到normalize()函数。第二个ptr表示this指针。

五，多态

在C++中，多态表示"以一个public base class的指针（或引用），寻址出一个derived class object的意思"。

1，当一个类中声明有虚函数会发生什么事情？

（1），编译器会给这个类创建一个虚函数表，表中存放的是虚函数的地址。每一个虚函数都被指定一个固定的索引值，这个索引在整个继承体系中保持与特定的虚函数的关系。

（2），会给每个class object增加一个成员vptr，指向class所拥有的虚函数表。

2，当一个class派生自Point会发生什么什么事情？

（1），它可以继承base class所声明的virtual function实例。正确地说，该函数实例的地址被拷贝到derived class的virtual table的相应slot中。

（2），对base中的虚函数进行覆盖，这表示它自己的虚函数实例必须放在对应的slot中。

（3），加入新的virtual function。

3，如何确保调用到正确的虚函数？

假设有下面这个虚函数调用

ptr->normalize();

我们如何有足够的知识在运行时，调用正确的normalize()函数？

（1），在调用normalize()时，经由ptr可以获取该对象的virtual table。

（2），虽然我们不知道哪一个normalize()函数实例会被调用，但是我们知道每一个normalize()函数地址都被放在slot 1中。

（3），根据上面这些信息，编译器可将上面的调用转换为：

(*ptr->vptr[1])(ptr);