[b]何为C++对象模型？[/b] C++对象模型可以概括为以下2部分：      1. 语言中直接支持面向对象程序设计的部分      2. 对于各种支持的底层实现机制 [b]引言[/b] 现在有一个Point类，声明如下： 这个类在机器上是通过什么模型来表示的呢？下面就介绍三种不同的实现方式。 [b]1. 简单对象模型[/b] 简单对象模型名副其实，十分简单。在简单对象模型中，一个 [code]object[/code]是由一系列[code]slots[/code]组成，每个[code]slot[/code]相当于一个指针，指向一个[code]member[/code]，[code]memebers[/code]按照声明的顺序与[code]slots[/code]一一对应，这里的[code]members[/code]包[code]括data members[/code]和[code]function members[/code]。 如果将简单对象模型应用在Point Class上，结构图如下： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201608/201681193514446.png?201671193523[/img] [b]优点：[/b]十分简单，降低了编译器设计的复杂度。 [b]缺点：[/b]空间和时间上的效率降低。由于所有[code]member[/code]都对应一个[code]slot[/code]指针，所以每个[code]object[/code]在空间上额外多出：[code]member's number [/code]乘以指针大小的空间。同时由于访问[code]object[/code]的每个[code]member[/code]都需要一次[code]slot[/code]的额外索引，所以在时间的效率也会降低。 [b]2. 表格驱动对象模型[/b] 表格驱动对象模型将[code]member data[/code]和[code]member function[/code]分别映射成两个表格[code]member data table[/code]和[code]function member table[/code]，而[code]object[/code]本身只存储指向这两个表格的指针。 其中[code]function member table[/code]是由一系列的slot组成，每个[code]slot[/code]指向一个[code]member function[/code]; [code]member data table[/code]则直接存储的[code]member data[/code]本身。如果将表格驱动对象模型应用在[code]Point Class[/code]上，结构图如下： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201608/201681193712551.png?201671193722[/img] [b]优点：[/b]采用两层索引机制，对[code]object[/code]变化提供比较好的弹性，在[code]object[/code]的[code]nonstatic data member[/code]有所改变时，而应用程序代码没有改变，这时是不需要重新编译的。 [b]缺点：[/b]空间和时间上的效率降低，具体原因可以参考简单对象模型的缺点分析。 [b]3. C++ 对象模型[/b] [code]Stroustrup [/code]早期设计的C++对象模型是从简单对象模型改进而来的，并对内存空间和存取时间进行了优化。主要是将[code]nonstatic data members[/code]存储在每一个[code]object[/code]中，而[code]static data members[/code]以及所有的[code]function members[/code]被独立存储在所有[code]object[/code]之外。 对虚函数的支持主要通过以下几点完成的：      所有包含虚函数或者继承自有虚函数基类的[code]class[/code]都会有一个[code]virtual table[/code]，该虚函数表存储着一堆指向该类所包含的虚函数的指针。      每个[code]class[/code]所关联的[code]type_info object[/code]也是由[code]virtual table[/code]存储的，一般会存在该表格的首个[code]slot[/code]，[code]type_info[/code]用于支持[code]runtime type identification[/code] (RTTI)。 如果将C++对象模型应用在Point Class上，结构图如下： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201608/201681193909933.png?201671193917[/img] [b]优点：[/b]空间和存取效率高，所有[code]static data members[/code]以及所有的[code]function members[/code]被独立存储在所有object之外，可以减少每个[code]object[/code]的大小，而[code]nonstatic data members[/code]存储在每一个[code]object[/code]中，又提升了存取效率。 [b]缺点：[/b]如果应用程序的代码未曾更改，但所用到的[code]class[/code]的[code]nonstatic data members[/code]有所更改，那么那些代码仍然需要全部重新编译，而前面的表格驱动模型在这方面提供了较大的弹性，因为他多提供了一层间接性，当然是付出了时间和空间上的代价。 [b]在加上继承情况下的对象模型[/b] C++支持单继承、多继承、虚继承，下面来看下[code]base class[/code]实体在[code]derived class[/code]中是如何被构建的。 简单对象模型中可以通过[code]derived class object[/code]中的一个[code]slot[/code]来存储[code]base class subobject[/code]的地址，这样就可以通过该[code]slot[/code]来访问[code]base class[/code]的成员。这种实现方式的主要缺点是：因为间接性的存储而导致空间和存取时间上存在额外负担；[b]优点是：[/b][code]derived class[/code]的结构不会因为[code]base class[/code]的改变而改变。 表格驱动对象模型中可以利用一个类似[code]base class table[/code]的表格来存储所有基类的信息。该表格中存储一系列[code]slot[/code]，每个[code]slot[/code]存储一个[code]base class[/code]的地址。这种实现方式的缺点是：因为间接性的存储而导致空间和存取时间上存在额外负担；优点是：一是所有继承的[code]class[/code]都有一致的表现形式（包含一个[code]base table[/code]指针，指向基类表）与基类的大小和数目没有关系，二是[code]base class table[/code]增加了子类的扩展性，当基类发生改变时，可以通过扩展、缩小或者更改[code]base class table[/code]来进行调整。 以上两种实现方式都存在一个重要的问题，就是由于间接性而导致的空间和时间上的额外负担，并且该间接性的级数会随着继承的深度而增加。 C++ 最初采用的继承模型并不采用任何间接性，所有基类的数据直接存储在子类当中，这样在存储结构和访问效率上是最高效的。当然也有缺点：当[code]base class members[/code]有任何改变，用到此[code]base class[/code]或者[code]derived class[/code]的对象必须重新编译。在C++ 2.0引入了[code]virtual base class[/code]，需要一些间接性的方式来支持该特性，一般会导入一个[code]virtual base class table[/code]或者扩展已有的[code]virtual table[/code]。 [b]总结[/b] 以上就是深入研究C++的对象模型的全部内容，希望本文的内容对大家有所帮助。