虚拟功能如何影响 x86 程序集中的对象存储和成员访问？

了解 x86 程序集中的对象存储和成员函数访问

结构和类（对象的构建块）作为连续块存储在内存中。然而，实际的内存布局和成员函数访问会根据虚函数的存在而有所不同。

结构体存储和成员访问

结构体与 C 中的结构体类似，但在 C 中，它们是相当于默认具有公共成员的类。它们存储为连续的字节，成员地址按照声明的顺序递增。

例如，以下结构体：

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

将在内存中存储为：

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

为了访问成员函数，编译器会生成指令，将对象地址加载到寄存器（通常是这个）中，然后使用偏移量来获取特定的地址。成员的地址。

类存储和成员访问

当类具有虚拟成员函数时，类与结构体不同。为了适应这种情况，一个额外的指针（称为 vtable 指针）被存储为第一个成员。该指针指向包含虚函数地址的函数表。

当调用虚函数时，虚函数表指针用于检索适当的函数地址。这允许对象根据其动态类型具有不同的虚拟函数实现。

例如，考虑以下类层次结构：

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 对象将在内存中存储为：

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

其中 vtable 指向包含所有派生中的 talk() 函数指针的表

内联优化

编译器可以通过多种方式优化对象处理，包括内联成员函数。例如，返回结构体的简单内联函数可以完全优化，将所有成员保留在寄存器中并跳过内存分配。

总而言之，x86 程序集中的对象作为连续块存储在内存中，具有成员访问权限通过结构中的偏移量或类中的虚函数表来促进。编译器采用优化来提高性能，包括内联成员函数和在寄存器中保留小型结构。

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