《深度探索C++对象模型》--4 Function语意学
1、member的各種調(diào)用方式
(1)nonstaticmember functions
C++的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則之一就是:非靜態(tài)成員函數(shù)至少必須和一般的非成員函數(shù)有相同的效率,編譯器內(nèi)部將成員函數(shù)轉(zhuǎn)換為對等的非成員函數(shù)實(shí)體。通過安插this指針和mangling等完成。
(2)namemangling(名字的特殊處理)
使名字獨(dú)一無二,函數(shù)的signature為函數(shù)名稱+參數(shù)個(gè)數(shù)+參數(shù)類型;
(3)virtualmember functions
通過vptr來調(diào)用。有時(shí)inline會極大地提高效率。
(4)staticmember function
注意一個(gè)問題:如果class設(shè)計(jì)staticdata member聲明為nonpublic,那么必須提供一個(gè)member function 來存取該member,雖然可以不依靠classobject來存取staticmember,但存取函數(shù)必須綁定于一個(gè)classobject上。此時(shí)引入了staticmember function。
主要特性是沒有this指針。注意它不能直接存取nonstatic members;不能被聲明為const、volatile或virtual;不需要經(jīng)由classobject才被調(diào)用(但是可以)。
對其取地址,得到的是在內(nèi)存中的地址,是一個(gè)nonmember函數(shù)的指針。
2、virtual function members
(1)單一繼承時(shí)
當(dāng)一個(gè)類派生自另一個(gè)類,一共會有三種可能:
它可以繼承base class所聲明的virtualfunctions的函數(shù)體,正確的說是該函數(shù)體的地址被拷貝到derivedclass的virtualtable相對應(yīng)的slot之中;
它可以使用自己的函數(shù)體,這表示它自己的函數(shù)體地址必須放在對應(yīng)的slot之中;
它可以加入一個(gè)新的virtual function,此時(shí)virtualtable的尺寸會增大一個(gè)slot,新的函數(shù)體地址會被放進(jìn)該slot之中。
(2)多重繼承時(shí)
一個(gè)derivedclass內(nèi)含n-1個(gè)額外的virtualtable(n表示上一層baseclasses的個(gè)數(shù)),一個(gè)主要的與最左端的base class共享,其他的依次與其他base class的有關(guān)。
(3)虛擬繼承時(shí)
建議不要在virtualbase class中聲明nonstaticdata members。
3、指向member function的指針
(1)復(fù)習(xí)成員函數(shù)指針:
指向類的非靜態(tài)成員指針在聲明時(shí)必須指明classobject;
double(Point::*pmf)();//聲明,指出返回值類型,類名稱,參數(shù)列表
double(Point::*cord)() = &Point::x; //初始化,賦值通過&取地址
(2)支持“指向virtualmember functions”的指針
虛擬機(jī)制仍然能夠在使用“指向memberfunction之指針”的情況下運(yùn)行;對一個(gè)virtualmember function取地址,所得到的是其在virtualtable的索引值。
對于如何區(qū)分內(nèi)存地址還是vtbl的索引?采用一種基于假設(shè)繼承體系中最多只有128個(gè)virtualfunctions的方法。(即首位是1還是0)
(3)多重繼承之下,指向member functions的指針
對于通過memberfunctions指針來調(diào)用的操作,需要導(dǎo)入一個(gè)vcall thunk。函數(shù)指針地址要么是真正的member function地址(nonvirtual時(shí)),要么是vcallthunk的地址。vcall thunk會選出并調(diào)用相關(guān)vtbl中適當(dāng)?shù)?/span>slot。
4、Inline Functions
(1)用inline來完成set和get操作很高效。
(2)inline實(shí)現(xiàn)中,對于面對會帶來副作用的實(shí)際參數(shù),編譯器通常會引入臨時(shí)對象;如果實(shí)際參數(shù)是一個(gè)常量表達(dá)式,會在替換之前先進(jìn)行求值操作,后續(xù)的inline時(shí)直接將常量綁定;如果不是上述兩點(diǎn)就直接替換。
(3)如果inline函數(shù)中有許多局部變量,則會產(chǎn)生巨多臨時(shí)對象,這影響效率,要注意。
總結(jié)
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