深入探索C++对象模型读书笔记 (四)

Posted on 2010-03-09 22:20 rikisand 阅读(1553) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: C/C++

Function 语义学

····member 的各种调用方式~

1.非静态成员函数·

float Point3d::mangitude3d()const{…}

会变成 float Point3d::magnitude(const Point3d* this){…}

c++的准则之一:非静态成员函数至少必须同一般的nonmember function 有相同的效率

名称的特殊处理:(name mangling)一般member名称前面都会加上class名称,形成独一无二的命名,class Bar {public :int ival;} 可能变成 ival_3Bar ;3应该是bar的长度了。

这样可以防止继承体系中两个类定义同样名字的变量~

如果使用extern “C” 就可以压制nonmember 的mangling 效果

2.虚拟成员函数·

如果normalize 是虚拟函数 他会被翻译成:

(*ptr->vptr[1])(ptr); 第二个ptr是this指针

类似的magnitude 会变成

(*this->vptr[2])(this);

而magnitude是在normalize之后调用的因此此时已经确定this指向的是Point3d 因此可以直接调用Point3d::magnitude()更有效率

如果用一个对象调用一个虚拟函数应该把它当做正常函数来对待,因为可以确定对象类型直接调用相应的函数即可,在这种情况下,虚拟函数也可以inline 来提高效率了~~~

3.静态成员函数

class A{
public:
    static int a;
    static int geta(){return a;}
};
int A::a=33333;
int main(){
    cout<< ((A*)0)->geta()<<endl;
}

static的主要特征是他没有this 指针,这样导致“

他不能直接存取其class中的nonstatic members

他不能被声明为const volatile 或者virtual

他不需要经由class object 才被调用 虽然大部分情况是这样调用的

如果取一个static member func 地址则得到的是他在内存中的真正地址,而且得到的是一个函数指针,而不是一个指向class member 函数的指针

 

····虚拟成员函数

为了支持virtual func 机制,必须首先能够对多态对象由某种形式的运行期类型判断方法

c++中多态表示:以一个public blase class 指针或者引用 寻址出一个derived class object 的意思

识别出哪个类需要支持多态只要看他是否有任何的virtual func

~~~单一继承

vtable中每一个virtual func(包括pure func)都被指派一个固定的索引值,这个索引在整个继承体系中保持与特定的virtual function 的关联

 

当一个class 继承自上一个class时候

1.可以继承base class 声明的virtual func ,这样该函数实体的地址会被拷贝到他的vtable相对应的slot 中,位置x不变 这样调用时候 ptr->func();会翻译成 (*ptr->vtbl[x])func(ptr) ;而不用管ptr 到底是一个base 还是一个derived

2.他可以使用自己的函数实体,表示他自己的函数地址必须放在相应的位置x处 ,跟上面的例子一样

3.可以加入新的virtual 函数,这时候vtbl 会变大

~~~多重继承呢

多重继承时候 例如 Derived public 自 Base1,Base2

Base2 *pbase2 = new Derived; 新的Derived必须调整

Base2 *pbase2 = tmp?tmp+sizeof(Base1):0;

当程序员删除pbase2指向的对象时指针必须再一次调整。上述的调整并不能在编译时期设定,因为pbase2指向的对象只有在执行期才能确定。

同样道理,pbase2 如果要调用函数的话,调用操作会引发必要的指针调整,也必须在执行期调整。

Bjarne采用扩充vtable 每一项记录调整this指针的信息,但浪费,因为大部分不需要调整

Thunk技术是用一段汇编实现调整this指针以及跳到virtual func的过程

调整this指针的第二个负担是:如果由derved class 调用,或者由第二个base class 调用,同一个函数可能在virtual table 对应多个slots

pbase1 和derived 的vtable可以合并,他们用同样的slots 偏移,里面可以放真正的地址,而pbase2 需要调整this指针,其vtabl 相应的地址放的是相应的thunk地址。

可以看到”:

1.如果通过指向第二个base class 指针调用derived的func ptr 需要调整

2.如果通过指向derived指针调用从第二个继承来的func 需调整

3.如果允许virtual func 返回类型有所变化,可能base 可能derived,也需要调整this

Microsoft 用address point 策略,即将用来改写别人的函数,期待获得的参数(this)是引入该class 的地址,这就是函数的address class(~~不了啊~~)

~~~虚拟继承下的virtual func

  即便只有一个base clas 它的布局转换也需要this 指针的调整,相当复杂~~~

…指向成员函数的指针

double Point::x();

可以定义指向成员函数的指针

double (Point::* pmf)()=&Point::x;

调用可以  (origin.*pmf)() 或者 ptr->*pmf();

如果是虚拟函数的指针呢??

Point* ptr= new Point3d;

如果x是一个虚拟函数

(ptr->*pmf)();仍然是Point3d::x()被调用么?

答案~~是的

因为取得虚拟函数的地址其实取得的是虚拟函数的offset值

调用会变成  (*ptr->vtbl[(int)pmf])(ptr);

class A{
public:
    static int a;
    static int geta()  {return a;}  //静态并不能作为重载条件
    int geta(int x){
        return a;
    }
     int  geta( int  a)const{} // const成员函数 ,可以作为重载条件
};
int A::a=33333;
int main(){
    A a;
    cout<< ((A*)0)->geta()<<endl;//静态成员函数的一种调用方法 ((A*)0)->geta()
    int(*p)()= &A::geta;
    cout<<(*p)()<<endl;
    int (A::* pgeta)(int a) = &A::geta;
    cout<<(a.*pgeta)(3)<<endl;
}

输出均为33333 

多重继承下呢????

Microsoft提供了3种解决方法:

一种:单一继承的情况(带vcall thunk地址或者函数地址)

2多重继承 带有faddr 和delta

虚拟继承 带有四个members

(·····具体以后再查吧)

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inline members

真正的inline 函数扩展是在调用的那一个点上,这回带来参数的求值操作以及暂时性对象的管理

 

形式参数 formal arguments

在inline 期间 每一个形式参数都会被相应的实际参数取代,副作用是,不可以只是简单的一一封塞程序中出现的每一个形式参数,因为这将导致对于实际参数的多次求值操作,可能产生 带来副作用的 实际参数,通常这需要嵌入实际对象的~~~~

所以,如果实际参数是常量,那么我们可以直接绑定,如果不是常量也没有副作用,我们直接代替,否则~~~暂时对象会需要的~·

例如:

inline int min(int i,int j) { return i<j ? i:j ;}

minval = min(val1,val2);

minval = min(11,12);

minval = min (foo(),bar()+1);

 

这会扩展成: minval = val1<val2 ? val1?val2;

minval = 11;( 常量哦)

int t1,t2; minval =(t1 = foo()), (t2=bar()+1),t1<t2?t1:t2;

如果我们改变函数定义

{int minval = i<j?i:j; return minval;}

如下调用{int minval ; minval = min(val1,val2);}

为了维护局部变量可能会变成:

{ int m_lv_minval; minval=(__min_lv_minval=val1<val2?val1:val2),min_lv_minval;}

一般而言,inline 函数的每一个局部变量都必须放在函数调用的一个封闭区段中,拥有一个独一无二的名字,如果inline函数以单一表达式扩展多次,那么每次扩展都需要自己的一组局部变量。如果inline 函数可以以分离的多个式子被扩展多次,那么只需要一组局部变量就可以重复使用,因为他们被封闭在自己的scope中:

例如 minval = min(val1,val2) + min(foo(),foo()+1) ;

扩展 int __min_lv_minval_0,__min_lv_minval_1,t1,t2;

minval = ((__min_lv_minval_0 = val1<val2?val1:val2),__min_lv_minval_0)+…);

参数带有副作用或者是以一个单一表达式做多重调用,或者是在inline 函数内部有多个局部变量

都会产生局部变量,要小心对待

--------------------结束线哦~~~~~~··----------------------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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2010-03-15 19:47 by 萌萌
看着很累。换个颜色吧

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