image l:href="#"/>

Если бы компилятор пропустил такой код, то мы могли бы записать число

в ячейку памяти, начинающуюся с адреса . Это изменило бы содержание окрестной памяти, т.е. значения переменных и . В худшем (и самом реальном) случае мы бы перезаписали часть самой переменной ! В этом случае следующее присваивание привело бы к размещению числа в совершенно другой области памяти. Очень хорошо, что такое присваивание запрещено, но таких механизмов защиты на низком уровне программирования очень мало.

В редких ситуациях, когда нам требуется преобразовать переменную типа

в указатель или конвертировать один тип показателя в другой, можно использовать оператор (подробнее об этом — в разделе 17.8).

Итак, мы очень близки к аппаратному обеспечению. Для программиста это не очень удобно. В нашем распоряжении лишь несколько примитивных операций и почти нет библиотечной поддержки. Однако нам необходимо знать, как реализованы высокоуровневые средства, такие как класс

. Мы должны знать, как написать код на низком уровне, поскольку не всякий код может быть высокоуровневым (см. главу 25). Кроме того, для того чтобы оценить удобство и относительную надежность высокоуровневого программирования, необходимо почувствовать сложность низкоуровневого программирования. Наша цель — всегда работать на самом высоком уровне абстракции, который допускает поставленная задача и сформулированные ограничения. В этой главе, а также в главах 18–19 мы покажем, как вернуться на более комфортабельный уровень абстракции, реализовав класс .

Итак, сколько памяти требуется для хранения типа ? А указателя? Ответы на эти вопросы дает оператор .

Как видим, можно применить оператор

как к имени типа, так и к выражению; для типа оператор возвращает размер объекта данного типа, а для выражения — размер типа его результата. Результатом оператора является положительное целое число, а единицей измерения объема памяти является значение , которое по определению равно . Как правило, тип занимает один байт, поэтому оператор возвращает количество байтов.

ПОПРОБУЙТЕ

Выполните код, приведенный выше, и посмотрите на результаты. Затем расширьте этот пример для определения размера типов

, и некоторых других.

Размер одного и того же типа в разных реализациях языка С++ не обязательно совпадает. В настоящее время выражение

в настольных компьютерах и ноутбуках обычно равно четырем. Поскольку в байте содержится 8 бит, это значит, что тип занимает 32 бита. Однако в процессорах встроенных систем тип занимает 16 бит, а в высокопроизводительных архитектурах размер типа обычно равен 64 битам.

Сколько памяти занимает объект класса vector? Попробуем выяснить.

Результат может выглядеть так:

Причины этого факта станут очевидными по мере чтения этой и следующей глав (а также раздела 19.2.1), но уже сейчас ясно, что оператор

не просто пересчитывает элементы.

Рассмотрим реализацию класса , приведенную в конце раздела 17.2. Где класс находит место для хранения своих элементов? Как установить указатель так, чтобы он ссылался на них? Когда начинается выполнение программы, написанной на языке С++, компилятор резервирует память для ее кода (иногда эту память называют кодовой (code storage), или текстовой (text storage)) и глобальных переменных (эту память называют статической (static storage)). Кроме того, он выделяет память, которая будет использоваться при вызове функций для хранения их аргументов и локальных переменных (эта память называется стековой (stack storage), или автоматической (automatic storage)). Остальная память компьютера может использоваться для других целей; она называется свободной (free). Это распределение памяти можно проиллюстрировать следующим образом.

Язык С++ делает эту свободную память (которую также называют кучей (heap)) доступной с помощью оператора

. Рассмотрим пример.

Указанная выше инструкция просит систему выполнения программы разместить четыре числа типа

в свободной памяти и вернуть указатель на первое из них. Этот указатель используется для инициализации переменной . Схематически это выглядит следующим образом.