虛擬功能如何影響 x86 程式集中的物件儲存和成員存取？

了解 x86 程式集中的物件儲存和成員函數存取

結構和類別（物件的建構塊）作為連續區塊儲存在記憶體中。然而，實際的記憶體佈局和成員函數存取會根據虛擬函數的存在而有所不同。

結構體儲存和成員存取

結構體與 C 中的結構體類似，但在 C 中，它們是相當於預設具有公共成員的類別。它們儲存為連續的字節，成員地址會按照宣告的順序遞增。

例如，以下結構體：

struct MyStruct {
  int a;
  float b;
  char c;
};

將在記憶體中儲存為：

+---+---+---+
| a | b | c |
+---+---+---+

為了存取成員函數，編譯器會產生指令，將對象位址載入到暫存器（通常是這個）中，然後使用偏移量來取得特定的位址。成員的地址。

類別儲存和成員存取

當類別具有虛擬成員函數時，類別與結構體不同。為了適應這種情況，一個額外的指標（稱為 vtable 指標）被儲存為第一個成員。此指標指向包含虛函數位址的函數表。

當呼叫虛擬函數時，虛擬函數表指標用於檢索適當的函數位址。這允許物件根據其動態類型具有不同的虛擬函數實現。

例如，考慮以下類別層次結構：

class Animal {
public:
  virtual void speak();
};

class Dog : public Animal {
public:
  void speak() override { cout << "Woof!"; }
};

class Cat : public Animal {
public:
  void speak() override { cout << "Meow!"; }
};

Animal 物件將在記憶體中儲存為：

+---+---+
| vtable | a |
+---+---+

其中vtable 指向包含所有衍生中的talk ()函數指標的表

內聯最佳化

編譯器可以透過多種方式最佳化物件處理，包括內聯成員函數。例如，傳回結構體的簡單內聯函數可以完全最佳化，將所有成員保留在暫存器中並跳過記憶體分配。

總而言之，x86 程式集中的物件作為連續區塊儲存在記憶體中，具有成員存取權透過結構中的偏移量或類別中的虛擬函數表來促進。編譯器採用最佳化來提高效能，包括內聯成員函數和在暫存器中保留小型結構。

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