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
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