class Widget {
public:
Widget() { ++count; }
Widget(const Widget&) { ++count; }
~Widget() { --count; }
static size_t howMany()
{ return count; }
private:
static size_t count;
};
//cpp文件中
size_t Widget::count = 0;
注意構造函數也要增加計數,這一點很多人容易忘記。 下面我們將逐步實現並完善這個通用的計數類。
class Counter {
public:
Counter() { ++count; }
Counter(const Counter&) { ++count; }
~Counter() { --count; }
static size_t howMany()
{ return count; }
private:
static size_t count;
};
// This still goes in an implementation file
size_t Counter::count = 0; 上面這個Counter類能否正確完成計數呢?例如:Widget類利用它來進行實例計數: // embed a Counter to count objects
class Widget {
public:
..... // all the usual public
// Widget stuff
static size_t howMany()
{ return Counter::howMany(); }
private:
..... // all the usual private
// Widget stuff
Counter c;
};
//or:
// inherit from Counter to count objects
class Widget: public Counter {
..... // all the usual public
// Widget stuff
private:
..... // all the usual private
// Widget stuff
}; 對於Widget本身來說,Counter完成了任務。然而,如果我們在同一進程中還需要利用Counter來計數Fish類,顯然,Counter就不能勝任,因為它只有一個靜態成員變量,它會將Widget和Fish的個數一起統計。這個方案不行,怎麼辦?用模板!如下:template<typename T>
class Counter {
public:
Counter() { ++count; }
Counter(const Counter&) { ++count; }
~Counter() { --count; }
static size_t howMany()
{ return count; }
private:
static size_t count;
};
// this now can go in header
template<typename T> size_t Counter<T>::count = 0; 則上面的實現變成: // embed a Counter to count objects
class Widget {
public:
.....
static size_t howMany()
{return Counter<Widget>::howMany();}
private:
.....
Counter<Widget> c;
};
//or:
// inherit from Counter to count objects
class Widget: public Counter<Widget> {
.....
}; 這樣,其他類就可以使用Counter計數自己的實例了,它們將互不影響。 Counter<Widget> *pw = new Widget; // get base class ptr to derived class object ...... delete pw; // yields undefined results if the base class lacks a virtual destructor但一旦Counter有虛析構函數,就會給類帶入vTable,多占用了空間並影響客戶類的效率。解決方法可以是將析構函數作為protected成員。這樣就不能delete pw,因為它會導致編譯錯誤。
template<typename T>
class Counter {
public:
.....
protected:
~Counter() { --count; }
.....
}; 其次,Counter作為客戶類的成員變量這種方案(這時Counter的析構函數必須public)。一個明顯的缺點是客戶類必須定義Counter為其成員變量同時還得定義一個inline函數以調用Counter類得HowMany函數。另一個較隱蔽的缺點:它增大了客戶類所占用的內存。Counter類沒有非靜態成員變量,有人就可能會認為Counter對象的大小為0,其實不然,C++規定所有對象的大小最小必須為1字節。所以這用方案增加了客戶類的大小。使用派生則不一樣,基類size可以0,所以public繼承方案不會增加客戶類的大小。 class Widget: private Counter<Widget> {
public:
// make howMany public
using Counter<Widget>::howMany;
..... // rest of Widget is unchanged
}; 它直接防止下面的代碼: Counter<Widget> *pw = new Widget; //私有繼承不允許這樣轉換綜合看來,public繼承方案已經比較完善了。然而,還是有些值得注意的地方。假如有另一個類SpecialWidget,其繼承於Widget,對類SpecialWidget的對象計數就只能如下:
class SpecialWidget: public Widget,
public Counter<SpecialWidget> {
public:
}; 這樣,對SpecialWidget的對象計數是正確的,但對Widget對象的計數是錯誤的。這時Widget的計數是Widget類的所有對象SpecialWidget類的所有對象的總和。為什麼?因為每創建一個SpecialWidget對象,Widget構造函數就要調用一次,就增加一次計數。