Comment fonctionnent les objets au niveau de l'assemblage dans x86 ?

Comment fonctionnent les objets dans x86 au niveau de l'assemblage

Dans l'assemblage x86, les objets sont stockés de manière contiguë en mémoire, à l'instar des structures. Ils occupent un bloc de mémoire, et les membres individuels sont accessibles en calculant leurs décalages à partir de l'adresse de base de l'objet.

En ce qui concerne les classes (avec fonctions membres), la situation est légèrement différente lorsque des fonctions membres virtuelles sont impliquées . Ces fonctions nécessitent qu'un pointeur vtable supplémentaire soit stocké en tant que premier membre de l'objet. La vtable contient des pointeurs vers les implémentations réelles des fonctions membres.

Disposition de la classe avec fonction virtuelle :

class foo {
  int m_a;
  int m_b;
  virtual void inc_a(void);  // virtual member function
  void inc_b(void);
};

En mémoire, cette classe sera disposée comme suit :

• Pointeur Vtable (8 octets) : Pointe vers la table virtuelle pour le type réel de l'objet.
• m_a (4 octets) : Variable membre a.
• m_b (4 octets) : Variable membre b.

Répartition de fonction virtuelle :

Lors de l'appel d'une fonction virtuelle, le les étapes suivantes se produisent :

1. Le pointeur de la table virtuelle est chargé depuis l'emplacement mémoire de l'objet dans un registre.
2. La valeur du registre est utilisée pour indexer la table virtuelle et récupérer l'adresse du bon implémentation de la fonction.
3. Un saut indirect en mémoire est effectué vers l'adresse cible.

Optimisation : Dévirtualisation

Les compilateurs peuvent parfois dévirtualiser les appels à des fonctions virtuelles s'ils le peuvent déterminer le type réel de l'objet au moment de la compilation. Dans de tels cas, la surcharge de la répartition de la fonction virtuelle peut être éliminée en appelant directement l'implémentation de fonction spécifique.

Objets et Inlining

Dans certains cas, les objets peuvent ne pas occuper la mémoire physique. Par exemple, lorsqu'une structure est renvoyée par valeur à partir d'une fonction en ligne, le compilateur peut optimiser en transmettant et en renvoyant les membres individuels directement dans les registres.

En conclusion, les objets de l'assembly x86 sont conceptuellement similaires aux structures, avec l'ajout d'un pointeur vtable pour les classes avec des fonctions membres virtuelles. La disposition des objets en mémoire et le processus de répartition des fonctions virtuelles ont des implications significatives sur les performances et l'optimisation du code.

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