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《深度探索C++对象模型》读书笔记(4)

作者 佚名技术 来源 程序设计 浏览 发布时间 2012-06-30
o;必要的this指针调整”操作,必须在执行 期完成。有两种方法来解决这个问题:

(a)将virtual table加大,每一个virtual table slot 不再只是一个指针,而是一个聚合体,内含可能的offset以及地址。这样一来,virtual function的调 用操作发生改变:

(*pbase2->vptr[1])(pbase2);
// 改变为
(*pbase2- >vptr[1].faddr)(pbase2 + pbase2->vptr[1].offset);

这个做法的缺点是,它相 当于连带处罚了所有的virtual function调用操作,不管它们是否需要offset的调整。

(b)利 用所谓的thunk(一小段assembly码),其做了以下两方面工作:

(1)以适当的offset值调整 this指针;

(2)跳到virtual function去。

pbase2_dtor_thunk:
this += sizeof(base1);
Derived::~Derived(this);

Thunk技术允许virtual table slot继续内含一个简单的指针,slot中的地址可以直接指向virtual function,也可以指向一个相关的thunk. 于是,对于那些不需要调整this指针的virtual function而言,也就不需要承载效率上的额外负担。

(2)由于两种不同的可能:

(a)经由derived class(或第一个base class)调用;

(b)经由第二个(或其后继)base class调用,同一函数在virtual table中可能需要多笔对应 的slot;

Base1 *pbase1 = new Derived;
Base2 *pbase2 = new Derived;

delete pbase1;
delete pbase2;

虽然两个delete操作导致相同的Derived destructor,但它们需要两个不同的virtual table slots:

(a)pbase1不需要调整this指针, 其virtual table slot需放置真正的destructor地址

(b)pbase2需要调整this指针,其virtual table slot需要相关的thunk地址

具体的解决方法是:

在多重继承下,一个derived class内含n-1个额外的virtual tables,n表示其上一层base classes的数目。按此手法,Derived将内 含以下两个tables:vtbl_Derived和vtbl_Base2_Derived.

(3)允许一个virtual function的返 回值类型有所变化,可能是base type,可能是publicly derived type,这一点可以通过Derived:: clone()函数实体来说明。

Base2 *pb1 = new Derived;

// 调用 Derived::clone()
// 返回值必须被调整,以指向Base2 subobject
Base2 *pb2 = pb1- >clone();

当运行pb1->clone()时,pb1会被调整指向Derived对象的起始地址, 于是clone()的Derived版会被调用:它会传回一个指针,指向一个新的Derived对象;该对象的地址在 被指定给pb2之前,必须先经过调整,以指向Base2 subobject.当函数被认为“足够小”的时 候,Sun编译器会提供一个所谓的“split functions”技术:以相同算法产生出两个函数, 其中第二个在返回之前,为指针加上必要的offset,于是无论通过Base1指针或Derived指针调用函数, 都不需要调整返回值;而通过Base2指针所调用的,是另一个函数。

***虚拟继承下的Virtual Functions***

其内部机制实在太过诡异迷离,故在此略过。唯一的建议是:不要在一个virtual base class中声明nonstatic data members.

***函数的效能***

由于nonmember、static member和nonstatic member函数都被转化为完全相同的形式,故三者的效率安全相同。virtual member 的效率明显低于前三者,其原因有两个方面:(a)构造函数中对vptr的设定操作;(b)偏移差值模型 。

***指向Member Function的指针***

取一个nonstatic member function的地址,如果 该函数是nonvirtual,则得到的结果是它在内存中真正的地址。

我们可以这样定义并初始化该指 针:

double (Point::*coord)() = &Point::x;

想调用它,可以这么 做:

(origin.*coord)();
 (ptr->*coord)();

“指向 Virtual Member Functions&rdqu

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