存储在存储器中的对象的功能在哪里？

Question

假设我们有一个班级:

class Foo
{
private:
    int a;
public:
    void func()
    {
       a = 0;
       printf("In Func\n");
    }
}

int main()
{
    Foo *foo = new Foo();
    foo->func();
    return 0;
}

当创建并初始化类Foo的对象时,我理解整数a将占用4个字节的内存.该功能如何存储？调用foo-> func()时,内存/堆栈/寄存器/程序计数器会发生什么？

Answer 1

简短的回答:无论创建的类的实例数是多少,它都只存储在二进制文本或代码部分中一次.

对于每个类的实例,函数不会单独存储在任何位置.它们的处理方式与任何其他非成员函数的处理方式相同.唯一的区别是编译器实际上向函数添加了一个额外的参数,这是类类型的指针.例如,编译器将生成如下函数原型:

void func(Foo* this);

(请注意,这可能不是最终签名.根据包括编译器在内的各种因素,最终签名可能更加神秘)

对成员变量的任何引用都将替换为

this-><member> //for your ex. a=0 translates to this->a = 0;

所以行foo-> func(); 大致翻译为:

1. 将Foo*的值推入堆栈.#Compiler依赖
2. 调用func会导致指令指针跳转到可执行文件中的func的偏移量#architecture dependent读取这个和这个
3. Func将从堆栈中弹出值.对成员变量的任何进一步引用之前都会取消引用该值

Answer 2

您的函数不是虚函数,因此静态调用:编译器将跳转插入与您的函数对应的代码段.每个实例不使用额外的内存.

如果你的函数是虚拟的,你的实例将携带一个vpointer,它将被解引用以找到它的类'vtable,然后将其编入索引以找到要调用的函数指针,最后跳转到那里.因此,额外的成本是每个类一个vtable(可能是一个函数指针的大小,乘以类的虚函数的数量),每个实例一个指针.

请注意,这是虚拟调用的常见实现,但标准并没有强制执行,因此它实际上根本不能实现,但您的机会非常好.如果编译器在编译时了解您的实例的静态类型,编译器通常也可以完全绕过虚拟调用系统.

Answer 3

成员函数就像常规函数一样，它们存储在“代码”或“文本”部分中。（非静态）成员函数有一个特别之处，那就是this传递给函数的“隐藏”参数。因此，在您的情况下，地址foo将被传递到func。

该参数的确切传递方式以及寄存器和堆栈发生的情况由 ABI（应用程序二进制接口）定义，并且因处理器而异。对此没有严格的定义，除非您告诉我们正在使用什么编译器、操作系统和处理器的组合（并假设该信息随后公开 - 并非所有编译器/操作系统供应商都会非常清楚地告诉我们）。例如，x86-64 将在 WIndows 和Linux 上使用RCXfor ，并且调用指令会自动将返回地址压入堆栈。在ARM处理器上[在Linux中，但我认为这同样适用于Windows，我只是从来没有看过]，R0用于指针，BX指令用于调用，它作为其本身的一部分存储与要返回的指令。then 必须保存在 中 [可能在堆栈上] ，因为它调用.thisRDIthislrpclrfuncprintf