《深度探索C++对象模型》--4 Function语意学
1、member的各种调用方式
(1)nonstaticmember functions
C++的设计准则之一就是:非静态成员函数至少必须和一般的非成员函数有相同的效率,编译器内部将成员函数转换为对等的非成员函数实体。通过安插this指针和mangling等完成。
(2)namemangling(名字的特殊处理)
使名字独一无二,函数的signature为函数名称+参数个数+参数类型;
(3)virtualmember functions
通过vptr来调用。有时inline会极大地提高效率。
(4)staticmember function
注意一个问题:如果class设计staticdata member声明为nonpublic,那么必须提供一个member function 来存取该member,虽然可以不依靠classobject来存取staticmember,但存取函数必须绑定于一个classobject上。此时引入了staticmember function。
主要特性是没有this指针。注意它不能直接存取nonstatic members;不能被声明为const、volatile或virtual;不需要经由classobject才被调用(但是可以)。
对其取地址,得到的是在内存中的地址,是一个nonmember函数的指针。
2、virtual function members
(1)单一继承时
当一个类派生自另一个类,一共会有三种可能:
它可以继承base class所声明的virtualfunctions的函数体,正确的说是该函数体的地址被拷贝到derivedclass的virtualtable相对应的slot之中;
它可以使用自己的函数体,这表示它自己的函数体地址必须放在对应的slot之中;
它可以加入一个新的virtual function,此时virtualtable的尺寸会增大一个slot,新的函数体地址会被放进该slot之中。
(2)多重继承时
一个derivedclass内含n-1个额外的virtualtable(n表示上一层baseclasses的个数),一个主要的与最左端的base class共享,其他的依次与其他base class的有关。
(3)虚拟继承时
建议不要在virtualbase class中声明nonstaticdata members。
3、指向member function的指针
(1)复习成员函数指针:
指向类的非静态成员指针在声明时必须指明classobject;
double(Point::*pmf)();//声明,指出返回值类型,类名称,参数列表
double(Point::*cord)() = &Point::x; //初始化,赋值通过&取地址
(2)支持“指向virtualmember functions”的指针
虚拟机制仍然能够在使用“指向memberfunction之指针”的情况下运行;对一个virtualmember function取地址,所得到的是其在virtualtable的索引值。
对于如何区分内存地址还是vtbl的索引?采用一种基于假设继承体系中最多只有128个virtualfunctions的方法。(即首位是1还是0)
(3)多重继承之下,指向member functions的指针
对于通过memberfunctions指针来调用的操作,需要导入一个vcall thunk。函数指针地址要么是真正的member function地址(nonvirtual时),要么是vcallthunk的地址。vcall thunk会选出并调用相关vtbl中适当的slot。
4、Inline Functions
(1)用inline来完成set和get操作很高效。
(2)inline实现中,对于面对会带来副作用的实际参数,编译器通常会引入临时对象;如果实际参数是一个常量表达式,会在替换之前先进行求值操作,后续的inline时直接将常量绑定;如果不是上述两点就直接替换。
(3)如果inline函数中有许多局部变量,则会产生巨多临时对象,这影响效率,要注意。
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