前言
今年中下旬就要找工作了，我計划從現在就開始准備一些面試中會問到的基礎知識，包括C++、操作系統、計算機網絡、算法和數據結構等。C++就先從這本《深度探索C++對象模型》開始。不同於《Effective C++》，這本書主要着眼於C++實現的底層機制，因此我在寫這個系列時默認讀者已經熟悉C++的基本語法（包括類、繼承、多態、泛型等等），將更多地介紹C++具體是如何實現這些語法的。這次我就先寫第一、二章，之后每讀兩章都會更新該系列。如果你有什么問題，歡迎在博客的評論版塊和我探討，或者聯系我的郵箱：kevinstigma@gmail.com，很樂意與你互相切磋、提高。
第一章：關於對象
在傳統的C程序中，采用的是過程式的思維：“數據”和“處理數據的操作（函數）”是分開來聲明的，它們二者之間並沒有關聯性。但到了C++里，傾向於采用獨立的“抽象數據類型”（ADT）來實現數據的封裝。從代碼結構上來看，C++似乎比C要消耗更高的時間和空間成本，但事實未必如此。相比於C，C++在布局和時間上主要的額外負擔是由virtual引起的，這分為兩部分：
1.virtual function機制 用以支持一個有效率的“執行期綁定”。
2.virtual base class 用以實現“多次出現在繼承體系中的base class，有一個單一而被共享的實例”。
接下來，書里介紹了三種的C++對象模式：簡單對象模型、表格驅動對象模型、C++對象模型，其中第三種最為編譯器所常用，因此在這里主要介紹第三種。
C++對象模型中，非nonstatic data members被配置於每一個class object之內，static data members、function members則被存放在class object之外。編譯器為每一個class產生一個表格，表格里是一堆指向virtual functions的指針，該表格我們稱之為virtual table(vtbl)；每一個class object被安插一個指針，指向相關的virtual table，這個指針被稱為vptr。vptr的設定和重置由constructor、destructor以及copy assignment運算符自動完成。每一個class所關聯的type_info object也存放在virtual table之中。
該模型的優點是，它的空間和時間的效率較高；缺點在於，如果應用程序本身的代碼未改變，而所用到的class object的nonstatic data members有所修改，那么應用程序的代碼同樣需要重新編譯（因為內存分布發生了改變）。
在接下來的篇幅里，書中探討了struct和class的區別，對於這個問題可以參考這篇博文：http://blog.csdn.net/omegayy/article/details/7470316。其實struct和class從語法本質上差別並不大，無非是二者的默認繼承和默認成員訪問級別不同。但從一般來說，我們習慣用struct來代表一些簡單數據的集合，用class來代表更為復雜的封裝、繼承的數據。
與C不同，在C++中，對象的內存分布未必和類中成員的聲明順序一致，比如C++的編譯器可能會將protected data members放在private data members前面存儲，與聲明順序無關；同理，base classes和derived classes的data members的布局也未有誰先誰后的強制規定。但類中處於同一個access section中的數據，其內存分布順序是按照聲明順序排列的，只是不同access section之間未必按聲明順序排列。
之后書中花了一些篇幅介紹多態的機制，我覺得熟悉C++的人應當對此並不難理解，在這里不再贅述。
第二章：構造函數語義學
本章主要介紹了C++中構造函數的生成機制。
首先是default constructor，C++的編譯器真的會為每一個沒有聲明構造函數的類生成default constructor嗎？其實並不是的。書中指出，只有四種情況，會造成“編譯器必須為未聲明constructor的classes合成一個default constructor”：
1.member constructor有defualt constructor；
2.base class具有default constructor;
3.該類具有virtual funciton；
4.該類具有一個virtual base class。
在合成的defualt constructor中，只有base class subobjcets和member class objects會被初始化，而所有其他的nonstatic data member（int、int*、char等類型）都不會被初始化。
之后是copy constructor。與defualt constructor一樣，編譯器並不是為所有無用戶定義copy constructor的類都創建copy constructor，如上的四種情況下，編譯器才會為class合成copy constructor；否則編譯器會執行bitwise copy。
接下來書中介紹了NRV優化以及member initialization list。
對於NRV（Named Return Value）優化，我們可以看一個例子：
假設有一個foo函數：
X foo()
{
X xx;
if(...)
return xx;
else
return xx;
}
經過編譯器的優化后，代碼改成如下樣子：
void foo(X &result)
{
result.X::X();
if(...)
{
return;
}
else
{
return;
}
}
這樣就省去了臨時對象的默認構造函數、拷貝構造函數、析構函數的成本，從而有助於減少運行時間。另外，有一點要注意的是，NRV優化，有可能帶來程序員並不想要的結果，比如當你的類依賴於構造函數或者拷貝構造函數的調用次數時。
關於member initialization list，我們首先需要知道需要它的時機：
1.當初始化一個reference member時；
2.當初始化一個const member時；
3.當調用一個base class的constructor，而它擁有一組參數時；
4.當調用一個member class的constructor，而它擁有一組參數時。
接下來需要注意的一點就是：list中的初始化順序是由class中member的聲明順序決定的，而不是由initialization list中的排列順序決定的！這是一個非常容易出錯的地方。