分享
 
 
 

C++对象计数

王朝c/c++·作者佚名  2008-06-01
窄屏简体版  字體: |||超大  

文本要害字:程序设计/C++/技巧

本文目的是实现一个实用的对C++类计数的类,同时在实现过程中指出一些轻易为人忽视的C++知识。

要实现一个类的对象(实例)计数,即程序运行中此类有多少个对象存在,最轻易的实现方法是使用静态数据成员。如下: class Widget {

public:

Widget() { ++count; }

Widget(const Widget&) { ++count; }

~Widget() { --count; }

static size_t howMany()

{ return count; }

private:

static size_t count;

};

//cpp文件中

size_t Widget::count = 0;

注重构造函数也要增加计数,这一点很多人轻易忘记。

但是假如程序中有多个需要实例计数的类,则在每个类中加入上面代码未免繁琐、易错。这种情况下,最好是实现一个通用计数类。它应该具备一下特点:

易于使用:任何需要计数的类(以下简称客户类)只要添加少数代码即可使用;

有效率:不增加客户类大小,对客户类性能没有影响;

健壮:客户类使用时,不轻易误用。

下面我们将逐步实现并完善这个通用的计数类。 class Counter {

public:

Counter() { ++count; }

Counter(const Counter&) { ++count; }

~Counter() { --count; }

static size_t howMany()

{ return count; }

private:

static size_t count;

};

// This still goes in an implementation file

size_t Counter::count = 0;

上面这个Counter类能否正确完成计数呢?例如:Widget类利用它来进行实例计数: // embed a Counter to count objects

class Widget {

public:

..... // all the usual public

// Widget stuff

static size_t howMany()

{ return Counter::howMany(); }

private:

..... // all the usual private

// Widget stuff

Counter c;

};

//or:

// inherit from Counter to count objects

class Widget: public Counter {

..... // all the usual public

// Widget stuff

private:

..... // all the usual private

// Widget stuff

};

对于Widget本身来说,Counter完成了任务。然而,假如我们在同一进程中还需要利用Counter来计数Fish类,显然,Counter就不能胜任,因为它只有一个静态成员变量,它会将Widget和Fish的个数一起统计。这个方案不行,怎么办?用模板!如下:template<typename T>

class Counter {

public:

Counter() { ++count; }

Counter(const Counter&) { ++count; }

~Counter() { --count; }

static size_t howMany()

{ return count; }

private:

static size_t count;

};

// this now can go in header

template<typename T> size_t Counter<T>::count = 0;

则上面的实现变成: // embed a Counter to count objects

class Widget {

public:

.....

static size_t howMany()

{return Counter<Widget>::howMany();}

private:

.....

Counter<Widget> c;

};

//or:

// inherit from Counter to count objects

class Widget: public Counter<Widget> {

.....

};

这样,其他类就可以使用Counter计数自己的实例了,它们将互不影响。

上面两种方案都可正确实现计数,我们继续探讨这两种方案的优缺点。

首先讲public继续,即class Widget: public Counter<Widget>这种方案:有经验的读者肯定会想到基类Counter的析构函数要变为虚函数。否则通过基类指针delete派生类时,结果未定义(可能导致程序crash或其他) Counter<Widget> *pw = new Widget; // get base class ptr to derived class object

......

delete pw; // yields undefined results if the base class lacks a virtual destrUCtor

但一旦Counter有虚析构函数,就会给类带入vTable,多占用了空间并影响客户类的效率。解决方法可以是将析构函数作为protected成员。这样就不能delete pw,因为它会导致编译错误。 template<typename T>

class Counter {

public:

.....

protected:

~Counter() { --count; }

.....

};

其次,Counter作为客户类的成员变量这种方案(这时Counter的析构函数必须public)。一个明显的缺点是客户类必须定义Counter为其成员变量同时还得定义一个inline函数以调用Counter类得HowMany函数。另一个较隐蔽的缺点:它增大了客户类所占用的内存。Counter类没有非静态成员变量,有人就可能会认为Counter对象的大小为0,其实不然,C++规定所有对象的大小最小必须为1字节。所以这用方案增加了客户类的大小。使用派生则不一样,基类size可以0,所以public继续方案不会增加客户类的大小。

除了上面两种方案,还可以使用private继续,即class Widget: private Counter<Widget>。类似于第一种方案: class Widget: private Counter<Widget> {

public:

// make howMany public

using Counter<Widget>::howMany;

..... // rest of Widget is unchanged

};

它直接防止下面的代码: Counter<Widget> *pw = new Widget; //私有继续不答应这样转换

综合看来,public继续方案已经比较完善了。然而,还是有些值得注重的地方。假如有另一个类SpecialWidget,其继续于Widget,对类SpecialWidget的对象计数就只能如下: class SpecialWidget: public Widget,

public Counter<SpecialWidget> {

public:

};

这样,对SpecialWidget的对象计数是正确的,但对Widget对象的计数是错误的。这时Widget的计数是Widget类的所有对象SpecialWidget类的所有对象的总和。为什么?因为每创建一个SpecialWidget对象,Widget构造函数就要调用一次,就增加一次计数。

总结

用模板实现的这个对象计数类可以满足绝大多数需求,但不适用于计数有继续关系的类。本文的核心思想来源于CUG上C++大师Scott Meyers的一篇文章并有所改动。

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
2023年上半年GDP全球前十五强
 百态   2023-10-24
美众议院议长启动对拜登的弹劾调查
 百态   2023-09-13
上海、济南、武汉等多地出现不明坠落物
 探索   2023-09-06
印度或要将国名改为“巴拉特”
 百态   2023-09-06
男子为女友送行,买票不登机被捕
 百态   2023-08-20
手机地震预警功能怎么开?
 干货   2023-08-06
女子4年卖2套房花700多万做美容:不但没变美脸,面部还出现变形
 百态   2023-08-04
住户一楼被水淹 还冲来8头猪
 百态   2023-07-31
女子体内爬出大量瓜子状活虫
 百态   2023-07-25
地球连续35年收到神秘规律性信号,网友:不要回答!
 探索   2023-07-21
全球镓价格本周大涨27%
 探索   2023-07-09
钱都流向了那些不缺钱的人,苦都留给了能吃苦的人
 探索   2023-07-02
倩女手游刀客魅者强控制(强混乱强眩晕强睡眠)和对应控制抗性的关系
 百态   2020-08-20
美国5月9日最新疫情:美国确诊人数突破131万
 百态   2020-05-09
荷兰政府宣布将集体辞职
 干货   2020-04-30
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案逍遥观:鹏程万里
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案神机营:射石饮羽
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案昆仑山:拔刀相助
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案天工阁:鬼斧神工
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案丝路古道:单枪匹马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:与虎谋皮
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:李代桃僵
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:指鹿为马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:小鸟依人
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:千金买邻
 干货   2019-11-12
 
推荐阅读
 
 
 
>>返回首頁<<
 
靜靜地坐在廢墟上,四周的荒凉一望無際,忽然覺得,淒涼也很美
© 2005- 王朝網路 版權所有