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现有如下函数调用:
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float do(const A *_this) {...}
float A::do() const {...}
//第一个函数转换
float do(const A *_this)
{
return sqrt(
_this->x * _this->x + _this->y * _this->y + _this->z * _this->z
)
};
//第二个nonstatic member function转换成上面相同的形式nonmember function
nonstatic member function转化为 nonmember function步骤:
改写函数原型以安插一个额外参数到member function,将提供class object存取渠道,此参数也就是this指针。若member function为const,this也需加个const
float do(const A* const _this)
将每个对nonstatic data member的存取操作改为this指针
_this->x * _this->x + _this->y * _this->y + _this->z * _this->z
将member function经过mangling处理重新写为一个外部函数,且名称是独一无二的
extern do_7AFv( A* const this );
一般而言,data member的名称前会加上class名称,形成独一无二的命名;而member function则还需加上参数链表
class B { public: int val; ... };
//对val进行name mangling
val_3;
-----------------------
class C
{
public:
void x(float newX);
float x();
}
//member function进行name mangling
void x__5CFf(float newX);
float x__5CFv();
现有如下代码:
class A
{
virtual A do1() const;
virtual float do2() const;
}
A a;
A* pt = &a;
pt->do1();
//转化
( *pt->vptr[1] )(pt);
float d = do2();
//转化
float d = ( *this->vptr[2] )( this );
a.do1();
//转化
( *a.vptr[1] )( &a );
( * pt -> vptr [1] )( pt )其中:1为virtual table slot的索引值,关联到virtual member function,也就是do1()
( *a.vptr[1] )( &a ) 没有必要,应该这样调用:A::do1()
经由class object调用virtual function优化跟nonstatic member function一样
为支持virtual function机制,需要能对多态对象进行执行期类型判断,将必要信息加在指针或引用上。而必要信息则有:
多态表示用一个public base class的指针或引用寻址一个derived class object
Point* ptr;
ptr = new Point2d;
当前ptr被称为消极的多态形式,可以在编译时期完成(virtual base class除外);当ptr指出的具体对象被使用时才是积极的
ptr->z();
class是否支持多态,唯一方法是看其是否有virtual function
实现多态。我们需要在每个class object上增加两个members:
随后只需两步即可找到其地址:
一个class只有一个virtual table,每个table内含对应的class object中的active virtual functions实例地址。而active virtual functions又包括:
对于多重继承,销毁对象时若调用delete需要指向derived class object的起始处,但因为指针或引用真正所指的对象在执行期才可以确定,所以offset无法在编译期求得。针对多重继承这种情况,derived class需要内含n-1个额外的virtual tables(n表示其上一层base classes个数)。那么如何支持一个class拥有多个virtual tables呢?只需将每一个tables以外部对象的形式产出,并赋予独一无二的名称
不要在virtual base class中声明nonstatic data members
指向member function的指针和指向member selection operator的指针,其作用是作为this指针的空间保留者。这也说明了为什么static member function的指针类型是函数指针,毕竟其没有this指针
使用member function指针,若不用于virtual function、多重virtual继承、virtual base class,其成本跟用nomember function指针差不多
virtual member function的地址在编译期是未知的,我们所能知道的仅是virtual function在其相关之virtual table的索引值
inline关键词只是一个请求,若此请求被编译期接受,编译期则认为其可以用一个表达式将函数展开
inline函数的复杂度通过计算assignments、function calls、virtual function calls等操作的次数以及每个表达式种类的权值综合决定
若函数因其复杂度或建构问题,被判断不可称为Inline,那么此函数将被转换为static函数,并在"被编译模块"内产生对应的函数定义
inline function展开期间,做了以下三件事:
每个形参都被对应的实参取代。但这其中可能会导致实际参数的多次求值,面对这种情况,需要引入临时对象。比如,若实际参数是常量表达式,在替换前先引入临时对象,常量表达式求值后赋值给临时对象,后继inline替换只需使用临时对象
inline int min( int i, int j )
{
return i < j ? i : j;
}
inline int bar()
{
int minval;
minval = min( foo(), bar() + 1 );
return minval;
}
//minval = min( foo(), bar() + 1 )展开
int t1, t2;
minval = ( t1 = foo() ), ( t2 = bar() + 1 ), t1 < t2 ? t1 : t2;
若内含局部变量,则需将局部变量放在函数调用的一个封闭区段,且拥有一个独一无二的名称。因为,如果Inline以单一表达式的方式扩展多次,每次扩展都需要自己的局部变量,特别是还含有副作用参数,可能会导致大量临时性对象产生;但如果是分离成多个式子扩展多次,只需一组局部变量即可重复使用
inline int min( int i, int j )
{
int minval = i < j ? i : j; //局部变量
return minval;
}
{
...
//minval = min(val1, val2);
int __min_lv_minval;
minval = (__min_lv_minval = val1 < val2 ? val1 : val2), __min_lv_minval;
}
inline函数提供强有力的工具,但于noninline函数相比还是需要更小心地处理
尽量不要Inline中套inline,可能会使简单的Inline因其连锁复杂度而没办法展开