【深度探索C++对象模型读书笔记】【第4章】Function语意学
1、 C++支持三种类型的member functions,static、nonstatic和virtual,每一种类型被调用的方式都不相同。
2、C++的设计准则之一便是nonstatic member function至少必须和一般的nonmember function有相同的效率。编译器内部会将member函数实例转换为对等的nonmember函数实例,转换步骤为:
a) 改写函数的signature以安插一个额外的参数this指针到member function中,使class object可以调用该函数。其中,this是const指针,若该函数为const,则this指向的data也为const;
b) 将每一个对nonstatic data member的存取操作改为经由this指针来存取;
c) 将member function重新写成一个外部函数,将函数名称进行mangling处理;
此后,每一个函数调用操作也都必须转换,用以提供相应的实参。
3、 虚拟成员函数的转化步骤:
如果normalize()是一个virtual member function,那么以下的调用:
Ptr->normalize();将会被内部转化为:(*ptr->vptr[1])(ptr);
其中:vptr表示由编译器产生的指针,指向virtual table。它被安插在每一个“声明有(或继承自)一个或多个virtual functions”的class object中。事实上其名称也会被“mangled”,因为一个复杂的class派生体系中,可能存在有多个vptrs。1是virtual table slot的索引值,关联到normalize()函数。第二个ptr表示this指针。
4、static member functions的主要特征是它没有this指针。以下的次要特性统统根源于其主要特性:
a) 它不能够直接存取其class中的nonstatic members。
b) 它不能够被声明为const,volatile或virtual。
c) 它不需要经由class object才被调用——虽然大部分时候它都是这样被调用的!
5、如果取一个static memberfunction的地址,获得的将是其在内存中的位置,也就是其地址。由于static member function没有this指针,所以其地址的类型并不是一个“指向class member function的指针”,而是一个“nonmember函数指针”。
6、C++中,多态(polymorphism)表示以一个public base class指针或reference寻址出一个derived class object。识别一个class是否支持多态,唯一适当的方法试看它是否有任何virtual function。只要class拥有一个virtual function,它就需要一份额外的执行期型别判断信息。
7、 在c++中,virtual functions在编译期间获知,这一组地址是固定不变的,执行期间不能新增或替换。
8、一个class只会有一个virtual table,其中内含对应class object中所有的active virtual functions函数实体的地址。这些active virtual functions包括:
a) 一个class定义的函数实体。它会改写(overriding)一个可能存在的base class virtual function函数实例。
b) 继承自base class的函数实例。这是在该class不改写base class virtual function时才会出现的情况。
c) 一个pure_virtual_called()函数实例,它既可以扮演pure virtualfunction的空间保卫者,也可以当作执行期异常处理函数。如果该函数被调用,通常的操作是结束程序。
9、 在多重继承中支持virtual function,其复杂度围绕在第二个及后继base class上,以及必须在执行期调整this指针。
10、 thunk是一小段assemby代码,用来1)以适当的offset值调整this指针 2)跳到virtualfunction去。
11、 在多重继承下,一个上层basse classes数目为n的derivedclass内含n-1个额外的virtual tables。其主要实例与最左端的base class共享;n-1个次要实例与其它base classes有关。
12、 第二或后继的base class会影响对virtual function支持的3种情况:
a) 通过指向第二个base class的指针,调用derived class virtual function;
b) 通过指向derived class的指针,调用第二个base class中一个继承而来的virtual function;
c) 允许virtual function函数的返回值类型有所变化,可能是base type,也可能是publicly derived type。
13、 nonmember、static member或nonstatic member函数都能被转化为完全相同的形式,所以三者效率完全相同。
14、 取一个nonstatic member function的地址,如果该函数是nonvirtual,得到的结果是它在内存中真正的地址,但需要绑定于某个class object的地址上,才能够调用该函数。对一个virtual memberfunction取其地址,获得的只是一个索引值。
15、 关键词inline只是一项请求。如果函数的执行成本比一般的函数调用及返回机制所带来的负荷低,那么该请求被接受,编译器就用一个表达式合理地将函数扩展开来。
16、 一般而言处理一个inline函数,有两个阶段:
a) 分析函数定义,以决定函数的“instrinsic inline ability”
如果函数因其复杂度或其构建问题,被判为不可成为inline,它会被转为一个static函数,并在“被编译模块”内产生对应的函数定义。
b) 真正的inline函数扩展操作是在函数调用的那一点上。
在inline扩展期间,每一个形式参数会被对应的实际参数所取代;
inline函数中的每一个局部变量都必须被放在函数调用的一个封闭区段中,并拥有一个独一无二的名称。这会带来参数的求值操作以及临时性对象的管理。
posted on 2015-06-06 13:39 ruan875417 阅读(132) 评论(0) 编辑 收藏 举报