《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。