Объект изнутри
Теперь, когда мы разобрались с основными определениями и механизмами ООП, настало время более подробно изучить, что представляет собой объект и как он работает. Ясно, что каждый экземпляр класса содержит отдельную копию всех его полей. Ясно, что где-то в его недрах есть указатели на таблицу виртуальных методов и таблицу динамических методов. А что еще там имеется? И как происходит вызов методов? Вернемся к примеру из разд. "Полиморфизм" данной главы:
type TFirstClass = class FMyFieldl: Integer; FMyField2: Longint; procedure StatMethod; procedure VirtMethodl; virtual; procedure VirtMethod2; virtual; procedure DynaMethodl; dynamic; procedure DynaMethod2; dynamic; end; TSecondClass = class(TMyObject) procedure StatMethod; procedure VirtMethodl; override; procedure DynaMethodl; override; end; Objl: TFirstClass; Obj2: TSecondClass;
На рис. 1.1 показано, как будет выглядеть внутренняя структура рассмотренных в нем объектов.
Первое поле каждого экземпляра того или иного объекта содержит указатель на его класс. Класс как структура состоит из двух частей. Начиная с адреса, на который ссылается указатель на класс, располагается таблица виртуальных методов. Напомним, что она содержит адреса всех виртуальных методов класса, включая унаследованные от предков. Длина таблиц VMT объектов Оbj1 и Obj2 одинакова– по два элемента (8 байт). Перед таблицей виртуальных методов расположена специальная структура, содержащая дополнительную служебную информацию. В ней содержатся данные, полностью характеризующие класс: его имя, размер экземпляра, указатели на класс-предок, имя класса и т. д. На рис. 1.1 она показана одним блоком, а ее содержимое расшифровано ниже.
Одно из полей структуры содержит адрес таблицы динамических методов класса (DMT). Таблица имеет следующий формат – в начале слово, содержащее количество элементов таблицы; затем – слова, соответствующие индексам методов. Нумерация индексов начинается с – 1 и идет по убывающей. После индексов идут собственно адреса динамических методов. Обратите внимание, что DMT объекта Оbj1 состоит из двух элементов, Obj2 – из одного, соответствующего перекрытому методу DynaMethod1. В случае вызова Qbj2.DynaMethod2 индекс не будет найден в таблице DMT Obj2, и произойдет обращение к DMT Оbj1. Именно так экономится память при использовании динамических методов.
В языке Object Pascal определены два оператора – is и as, неявно обращающиеся к таблице динамических методов. Оператор is предназначен для проверки совместимости по присваиванию экземпляра объекта с заданным классом.
Рис. 1.1. Внутренняя структура объектов Obj1 и Obj2