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《深度探索C++对象模型》——C++与C程序风格对比
在C语言中，“数据”和“处理数据的操作（函数）”是分开来声明的。由一组“分布在各个以功能为导向的函数中”的算法所驱动，处理共同的外部数据。
先看一个例子：
如果我们声明一个struct Point3d，
typedef struct point3d{ float x; float y; float z;}Point3d;欲打印一个Point3d，可能就得定义一个像这样的函数：
voidPoint3d_print( const Point3d *pd){ printf("(%g, %g, %g)\n", pd->x, pd->y, pd->z);}或者，定义这样的宏：
#define Point3d_print( pd ) printf("(%g, %g, %g)\n", pd.x, pd.y, pd.z);或者，直接在程序调用处完成其操作：
void my_foo(){ Point3d *pd = get_a_point(); ... /*直接打印出 point ...*/ printf("(%g, %g, %g)\n", pd.x, pd.y, pd.z);}同样的道理，某个点的特定坐标值可以直接存取：
Poind3d pt;pt.x = 0.0;
或者，
#define X( p, xval ) (p.x) = (xval);…X( pt, 0.0);
在C++中，Point3d有可能用独立的“抽象数据类型（ADT）”来实现：
class Point3d{public: Point3d( float x = 0.0, float y = 0.0, float z = 0.0 ): _x(x), _y(y), _z(z){} ~Point3d(){} float x(){ return _x;} float y(){ return _y;} float z(){ return _z;} //...etc..private: float _x; float _y; float _z;};inline ostream& operator<<(ostream &os, const Point3d &pt){ os << "(" << pt.x << "," << pt.y << "," << pt.z << ")";};或者，
class Point {public: Point( float x = 0.0 ):_x(x){} float x(){return _x;} void x( float xval ){ _x = xval;} //...protected: float _x;};class Point2d : Point {public: Point2d( float x = 0.0, float y = 0.0 ):Point(x), _y(y){} float y(){ return _y; } void y( float yval ){ _y = yval; } //...protected: float _y;};class Point3d : Point2d {public: Point3d( float x = 0.0, float y = 0.0, float z = 0.0 ):Point2d(x, y), _z(z){} float z(){return _z;} void z( float zval ){ _z = zval;} //...protected: float _z;};或者，坐标类型参数化：
template < class type >class Point3d{public: Point3d( type x = 0.0, type y = 0.0, type z = 0.0 ): _x(x), _y(y), _z(z){} ~Point3d(){} type x(){ return _x;} type y(){ return _y;} type z(){ return _z;} void x( type xval ){ _x = xval;} //...etc..private: type _x; type _y; type _z;};或者，坐标类型和坐标数目均参数化：
template< class type, int dim>class Point{ ~Point(){}; Point( type coords[dim] ){ for( int index = 0; index < dim; index++ ) __coords[index] = coords[index]; } type& operator[]( int index ){ assert(index < dim && index >= 0); return __coords[index]; } //...etc...private: type __coords[dim];};inline template< class type, int dim>ostream& operator<<( ostream &os, const Point< type, dim> &pt ){ os << "("; for ( int ix = 0; ix < dim - 1; ix++) { os << pt[ix] << ", "; } os << pt[dim - 1]; os << ")";};根据上面的例子，很明显的看出，C 程序和 C++ 程序风格上有截然不同，在程序的思考上也有明显的差异。大家看到 Point3d 转到 C++ 之后，是不是反而更加复杂？布局成本是不是增加更多了？答案是 class Point3d 并没有增加成本。三个 data member 直接内含在每一个 class object 之中，就像 C struct 的情况一样。而 member function 虽然含在 class 的声明之内，却不出现在 object 之中。每一个 non-line member function 只会诞生一个函数实体，而不是 inline function 在每一个模块使用者身上产生一个函数实体。事实上，C++ 在布局以及存取时间上主要的额外负担是由 virtual 引起的，包括：
- virtual function 机制 用以支持一个有效率的“执行期绑定”（running binding）
- virtual base class 用以实现“多次出现在继承体系中的base class ，有一个单一而被共享的实体”。
此外，还有一些多重继承下的额外负担，发生在“一个derived class 和其二或者后继之 base class的转换”之间。
至此，你也许会问，你咋知道 C++ 的布局成本没有增加成本？C++ 布局又是咋样的？这里面说的 virtual又是怎么给 C++ 在布局以及存取时间上引起额外的负担？敬请关注下一篇博客《C++对象模型》。
《深度探索C++对象模型》——C++与C程序风格对比