深入理解C++对象模型:揭示面向对象编程的机制

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"《Inside the C++ Object Model》是一本深入探讨C++对象模型的计算机科学经典著作。本书主要关注支持C++中面向对象编程的底层机制,如构造函数语义、临时对象生成、封装支持、继承以及虚函数和虚继承。通过理解这些底层实现模型,读者可以更高效且自信地编写代码,并避免因误解C++的开销和复杂性而带来的问题。作者Lippman揭示了一些关于C++的误解和神话,并讨论了各种实现模型的演变,以及它们为何如此设计。他还探讨了C++对象模型对程序语义的影响,以及这些模型如何影响你的程序性能。" 在这本书中,作者深入浅出地探讨了以下几个关键知识点: 1. **C++对象模型的基础**:书中详细介绍了C++中的类、对象和它们的生命周期。这包括构造函数的作用,如何初始化对象,以及如何通过构造函数确保对象在创建时正确设置状态。 2. **临时对象的生成**:C++中的临时对象是在表达式中创建的,通常用于中间计算或类型转换。Lippman解释了这些临时对象的生成过程及其对性能的影响,以及编译器可能进行的优化,如RVO(Return Value Optimization)和NRVO(Named Return Value Optimization)。 3. **封装与继承的支持**:书中详细阐述了C++如何实现封装,即数据隐藏和访问控制,以及如何通过继承来创建类层次结构。这部分内容涵盖了访问修饰符、成员函数和友元的使用,以及多态性基础。 4. **虚函数与虚继承**:这是C++面向对象特性的重要部分。虚函数允许动态绑定,使得基类指针可以调用派生类的重写方法。虚继承则解决了多重继承中的“菱形问题”,确保只有一个实例存在。Lippman解释了这两种机制的工作原理和潜在的性能影响。 5. **程序行为与性能**:作者分析了C++对象模型如何影响程序的行为和性能,特别是在涉及到对象复制、内存管理(如深拷贝和浅拷贝)以及动态类型检查时。他还讨论了编译器可能进行的优化策略,以提高代码运行效率。 6. **模型的演变与未来**:Lippman讨论了C++对象模型的发展历程,预测了可能的未来改进方向,帮助读者理解为什么C++设计成这样,以及随着技术进步,这些设计可能会如何演进。 通过阅读《Inside the C++ Object Model》,开发者不仅能深化对C++语言本质的理解,还能学习如何编写更加高效、健壮的代码,同时能够预见和应对可能的性能挑战。这本书对于想要提升C++编程技能,尤其是对底层机制有深入研究需求的开发者来说,是一份宝贵的参考资料。

Write a Model class with the following UML specification: +----------------------------------------------+ | Model | +----------------------------------------------+ | - score: int | | - bubbles: ArrayList<IShape> | +----------------------------------------------+ | + Model() | | + getScore(): int | | + addBubble(int w, int h): void | | + moveAll(int dx, int dy): void | | + clearInvisibles(int w, int h): void | | + deleteBubblesAtPoint(int x, int y): void | | + drawAll(Graphics g): void | | + testModel(): void | +----------------------------------------------+ When a new model object is created, the score must be zero and the arraylist must be empty. The getScore method returns as result the current score for the game. The addBubble method adds a new bubble to the arraylist of bubbles. The position of the center of the new bubble is random but must be inside a window of width w and height h (the arguments of the addBubble method), like this: new Bubble((int)(w * Math.random()), (int)(h * Math.random())) The moveAll method moves the positions of all the bubbles in the arraylist of bubbles by the amount dx in the x direction and by the amount dy in the y direction. The clearInvisibles method takes as argument the width w and the height h of the window, and deletes from the arraylist of bubbles any bubble which is not visible in the window anymore. For each bubble which is deleted, the score decreases by 1.The deleteBubblesAtPoint method takes as argument the coordinates (x, y) of a point, and deletes from the arraylist of bubbles any bubble which contains this point (multiple bubbles might contain the point, because bubbles can overlap in the window). For each bubble which is deleted, the score increases by 1. The drawAll method draws all the bubbles in the arraylist of bub

2023-05-11 上传