Question

在one of Stroustrup's faq question中，他举了以下例子：

template<class Scalar> class complex {
public:
    complex() : re(0), im(0) { }
    complex(Scalar r) : re(r), im(0) { }
    complex(Scalar r, Scalar i) : re(r), im(i) { }
    // ...

    complex& operator+=(const complex& a)
        { re+=a.re; im+=a.im; return *this; }
    // ...
private:
    Scalar re, im;
};

并描述：

此类型旨在用作内置类型，声明中需要表示，以便可以创建真正的本地对象（即在堆栈上分配的对象）并且不在堆上）并确保简单操作的正确内联。

有人可以帮忙解释一下吗？在类声明中放置re，im数据会使类对象在堆栈上分配？内联怎么样？（我可以看到内联operator+=，他的意思是这个吗？）

Answer 1

这是一个不打算派生的具体类（因为没有必要）。

您可能不希望为复数定义接口，并导出不同类型的复数（无论是什么）并以多态方式使用它们。

通过在类中包含所有内容，编译器可以比使用抽象接口和虚函数时更容易地优化它。

我认为这里没有什么神奇之处，它只是一个使用“值类型”类合适的例子。

Answer 2

成员re和im分配在每个complex对象中。这意味着re和im在堆栈上分配，当且仅当整个complex对象时。如果complex对象是全局对象，那么re和im既不在堆栈上也不在堆上。

实际上，编译器会将re放在对象的偏移0处，将im放在偏移sizeof(Scalar)处。这意味着operator+=的代码不需要很多汇编指令来获取这些成员。实际的添加本身可能只是两个汇编指令，因此加载4个成员并存储两个结果是工作的主要部分。如果内联很少，内联工作效果最好。

Answer 3

将数据放在类定义中不会生成对象在堆栈上分配，但它允许它。在对象的位置定义后，编译器必须知道它的完整大小;如果对象是在堆栈上定义，编译器必须知道它的大小定义它的翻译单位。

不将数据放入类定义意味着您必须采用将数据分配到其他地方的一些步骤，以及其他地方的数据几乎肯定涉及动态分配。

类似地，内联函数只能操纵它看到的数据。

有许多模式可以避免类中的数据声明。它们具有重要的优势，特别是在数据类型时复杂和用户定义。它们都涉及动态分配。什么 Stroustrup说，对于小型，具体的类，放置数据在类中允许它们像内置一样表现（和执行）类型，没有动态分配，并且经常（因为内联）没有抽象惩罚。

把数据放在类声明中？

3 个答案: