C 實現機制(二) 編譯器實現物件模型的方法

2021-05-23 06:04:07 字數 1177 閱讀 2563

沒錯哦,從題目可以看出本章是講述編譯器構建class的方法。

作為c++核心基礎之一的class,了解編譯器背後為其做了哪些,是認識c++底層實現機制的關鍵,同時我看到,很多人在各類文章的只言片語中,對其進行了大量的充滿迷信和傳說的詮釋。

要講class,就不得不說說struct,因為編譯器在構建它們的資料成員的方法上是相似的。這也是我最想讓你知道的,即「通過類封裝資料和操作本身是絕對沒有額外成本的,效率和空間的犧牲大部分在於虛表的維護」

回到正題,我們實際上可以認為struct是乙個資料宣告集合,對於struct來說資料分為兩類:static data members和non-static data members。如果是non-static型別,當時構建struct object時,就將其配置在struct object之內,而static型別的則放在struct之外,即儲存在程式的靜態儲存區。

舉例來說:(

抱歉虛表位置畫錯了,實際應在最頂端)

現在來講class,對於class來說,它不但有資料成員(data members),還有函式成員(function members),上文我說過class的資料成員構建方法和struct是一樣的,所以我們只說說函式成員,它分為三種:static、non-static和virtual,其中static和non-static宣告與資料成員類似,若是non-static的函式成員則在class object內記錄乙個函式指標,函式體放在classobject之外,static的則直接放在靜態儲存區。

那麼唯一特殊的就是virtual型別的函式成員,它通過在每乙個class object尾部新增乙個vptr指標,指向虛表(virtual table),該錶維護繼承、過載、執行時型別識別等功能。class的效率和空間犧牲基本都在這裡。

舉例:

通過上文我們可以看出,通過類來封裝和操作本身並不會增加額外開銷,真正的負擔在於由於虛表,class object的結構可以理解為

class object=(類似struct object結構的data members)+

(類似data members的function members指標記錄集合)+

(vptr虛表指標);

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