感嘆國內教科書中的常識性錯誤

看完了《inside c++ object model》，接下來，就是親自動手實踐驗證了。 依然記得大二時候那本清華大學出版社出版的C++教材，我用了2周時間就看完了，那時候的我還沒有任何面向對象的思想，更別提項目經驗了。感覺整個C++就是把C的struct擴充了一下，又加了點多態(tài)機制和泛型編程罷了（事實上，那時候對多態(tài)和泛型編程的概念也不是很清楚，只知道virtual和templete）。呵呵。。 而今看來很是自負啊。  事實上那本書雖然簡單，但我卻看過很多遍，在講到構造函數(shù)時，書中有一條很明確的寫到：“當一個類沒有構造函數(shù)時候，那么編譯器就會為它生成一個默認的構造函數(shù)”。 在我沒有讀到Lippman大牛的著作權，或許我會一直以為這是個永恒不變的真理。Lippman對于很多程序員的這一點認識如是評論道：
“C++新手一般有兩個常見的誤解：
1.任何class如果沒有定義default construtor，就會被合成一個出來；
2.編譯器合成出來的default constructor會明確設定class內每一個data member”
看看第一條，莫不是說那個寫教科書的人也是個C++新手？呵呵。。
Lippman又明確解釋道，編譯器只有在需要的時候才會自動生成一個default constructor。至于什么時候是必要的時候：符合以下4點就是有必要的時候：
1.帶有default constructor的成員class member object；
2.帶有default constructor的基類；
3.帶有virtual function；
4.帶有vitrual base class。
Lippman對于這四點沒有給出明確的驗證實例，因為要驗證一個編譯器是否為一個類合成了default constructor，除了從匯編語言的角度來看匯編代碼外，貌似沒有其它任何方法了。。感嘆自己匯編很弱，不能從匯編角度來分析，但幸運的是我在VS2008里面無意中發(fā)現(xiàn)了一種驗證方法。先來看看如下代碼：（這點簡單代碼能驗證上述4個條款）
 
#include <iostream> 
 
using namespace std; 
 
class BaseClass
{
public:
    int a;
    int b;
    //virtual void showClassInfo(){};
    //BaseClass(){}
}; 
 
class DerivedClass:public BaseClass
{
public:
    int c;
}; 
 
int main(int *argc,char **argv)
{
    BaseClass baseClass;
    //cout<<baseClass.a<<" "<<baseClass.b<<endl;
    cout<<sizeof(baseClass)<<endl;
    DerivedClass derivedClass;
    //cout<<derivedClass.c<<endl;
    cout<<sizeof(derivedClass)<<endl;
    return 0;
}
得出的結果將會是：8 12 
這證明類的nonstatic data member被正確的申請了內存空間。而如果我們去掉：
//cout<<baseClass.a<<" "<<baseClass.b<<endl;
這行的注釋，會出現(xiàn)runtime error. 給出的提示信息為：the variable “baseClass”is being used without being initialized.(baseClass未進行初始化），我假設這句話意圖在指出這個異常是由于baseClass沒有設定默認的構造函數(shù)，而并不是因為沒有給baseClass.a和baseClass.b賦初值，為了驗證這一點，我加了一個什么也沒做的構造函數(shù)，去掉
//BaseClass(){}
這一行的注釋，那么得出的結果會是：
-858993460 -858993460
8
12
此時程序沒有任何異常。驗證了我之前的假設是對的。構造函數(shù)的確沒有給baseClass的data member做初始化操作，而卻得以正常運行。
如果我們將上述代碼中的這一樣注釋掉：（注意BaseClass的構造函數(shù)此時是注釋掉的）
//virtual void showClassInfo(){};
這行代碼的注釋去掉，那么程序會照樣正常運行，得出的結果會是：
-858993460 -858993460
12
16
此時baseClass中隱含了一個vptr指向virtual function table，造就了baseClass的重新布局（增加了4個byte)。對于C++對象布局，可以看看我之前的一篇博文“點擊這里”  。這也就驗證了Lippman所說的第三條。為了驗證第四條，我們將上述代碼中的這一行：
//cout<<derivedClass.c<<endl;
注釋去掉，此時又會出現(xiàn)runtime error.而給出的信息為：the variable “derivedClass”is being used without being initialized.(derivedClass未進行初始化）。證明編譯器又沒有為非vitual繼承的derived class合成默認的構造函數(shù)。 那么正常的virtual 繼承會出現(xiàn)什么狀況呢？再試著將這行代碼
class DerivedClass:public BaseClass
改為如下：
class DerivedClass:virtual public BaseClass
（注意//cout<<derivedClass.c<<endl;的注釋是去掉的）
程序又將會正常運行，而且得出的結果是：
8
-858993460
16
如此便驗證了第四條。
至此，第一條和第二條的驗證方法也就沒必要再說下去了，大同小異。
最后，不得不感嘆國外教科書作家Lippman和國內教科書作家的的差異。。