C++ part9

1、静态多态和动态多态

静态多态：函数重载，模板。编译期间完成。
动态多态：虚函数。运行期间实现。

2、模板的实现和优缺点

函数模板的代码并不能直接编译成二进制代码，而是要实例出一个模板实例。写了模板的实现（定义）后，编译器在遇到需要实例的情况时才会进行实例。

优点：
增加了代码的重用性和可扩展性。减少开发时间。

缺点：
1.编译器不支持对模板的分离式编译，即所有基于模板的算法的定义实现都要放在头文件中，否则编译时可能不能生成模板的实例，使得在链接时报错。（也就是说，模板的定义都要放在.h文件中，不能声明放.h定义放.cpp）
2.可读性不好，调试困难。

3、构造、析构函数和抛出异常

能在析构函数中抛出异常吗？
语法上可以，但是实际中不能抛出异常。
1. 析构函数中抛出异常会打断他做的事情，可能无法释放申请的内存。
2. 如果无法避免析构函数抛出异常，那么应该让析构函数捕获任何异常，然后选择消化异常或者终止程序。
3. 析构函数抛出异常，然后进行栈展开寻找异常处理，栈展开过程中会自动清空函数的局部变量，调用函数中对象的析构函数，如果这时候又抛出一个异常，因为C++只能执行一个异常，程序会自动调用std::terminate()，终止程序。

能在构造函数中抛出异常吗？
构造函数可以抛出异常，但是要避免内存泄露。
1. 构造函数中抛出异常，该对象就没有被完全构造，就不会调用析构函数。那么已经new的对象就不会被释放，可能造成内存泄漏。
2. 解决的方法：一个是使用智能指针；二是捕获所有的异常，然后把申请的资源释放，再重新抛出异常。

4、构造、析构函数和虚函数

语法可以，但是实际中不能这么做。

不能在构造函数中调用虚函数？
在构建派生类对象时，基类的构造函数会先被调用，如果基类的构造函数中调用了虚函数，这时候调用的虚函数是基类版本的虚函数，而不是预想中的派生类的虚函数。因为基类的构造函数先调用，此时派生类的成员对象还未初始化，所以调用派生类的虚函数是不安全的。而且虚函数表指针是在构造函数中初始化的，不初始化调用不了正确的虚函数。

不能在析构函数中调用虚函数？
同理，派生类会先析构，再调用父类的析构函数。如果此时父类的析构函数调用了虚函数，那么只能调用父类版本的虚函数。

5、STL里的内存池实现

内存池概念

如果每次申请内存都向系统申请，因为操作系统分配内存很费时的，那么频繁的申请空间就会很耗时。内存池就是先向系统申请一大块内存，然后用户需要的时候再划分一部分给用户，这样效率高。

两级配置器

对于分配128byte的空间，使用第一级配置器以malloc，free实现；
分配小于128byte空间，则使用第二级配置器，用内存池管理。每次配置一大块内存，维护对应的16个自由链表（free-list）。自由链表分别管理大小为8、16、24、...、128的数据块，每次对于申请的大小在自由链表中找出一个满足的块。

指针数组+自由链表

内存池实现：
指针数组中第一个指针指向8byte块的自由链表，第二个指向16byte块自由链表，以此类推。
要分配一个块，那么先找出第一个满足要求的8的倍数的块，然后在指针数组中找到对应的位置，如果还有空闲块，就分配链表头的块出去，更新链表头的块；如果不足，则重新申请（默认20个）空闲块，然后分配。回收时同理，把回收的块放到链表头。

union obj{
	union obj *next;//当使用next时、Obj所代表的的就是指向下一个节点的指针
	char client[1];	//当使用data时、Obj本身就是实际的块空间  
}

参考资料：

C++模板的定义是否只能放在头文件中？
Effective C++读书笔记(8): 析构函数不能抛出异常
SGI STL中内存池的实现