Question

我理解类实例成员的基本布局（给定一个典型的c ++实现），但是假设你有一个带有int num作为成员的MyClass，并且你创建了它的实例，该成员的特定地址如何在内存中在运行时处理？我将通过一个例子更加清楚：

class MyClass
    {
      int num;
      int num2;
      int num3;
    public:
      void setNum(); //always sets num to 10
    };

然后你调用setnum，它如何知道设置为10的内存？ MyClass的内存布局可能类似于

class MyClass size(12):
        +---
     0  | num
     4  | num1
     8  | num2
        +---

因此，当使用隐藏指向myclass实例的隐藏指针进行成员访问时，它是如此简单吗？它是基于offest编写的？例如myclasspointer + 4？

编辑澄清它是如何决定写入的？失败的copypaste离开了那里的vftable。我完全想象它只是一个已知的偏移对吗？

还是更复杂的东西？

为不明确的术语道歉我很少知道如何正确地表达一个问题...

Answer 1

编译器将知道class（或struct）的内容，最重要的是知道不同成员变量的偏移量。 setNum函数被赋予this指针作为＆＃34;隐藏＆＃34;参数，编译器将采用this变量并添加num的偏移量。

究竟如何发生这取决于编译器。在LLVM中，它将使用getelementptr VM指令，该指令理解结构，并且在给定基址的情况下，添加索引给出的偏移量。然后，这将转换为某种指令，它接受this并在单个指令中添加直接偏移量，或者两条指令加载指针然后添加偏移量 - 取决于架构的一点点，以及接下来的说明是什么＆＃34;需要＆＃34;。

由于num成员是结构中的第一个成员，它将为零，因此在使用clang ++ -O1编译的x86-64上，我们得到了这个反汇编：

_ZN7MyClass6setNumEv:                   # @_ZN7MyClass6setNumEv
    movl    $10, (%rdi)
    retq

换句话说，将数字10移动到this的地址中（在%rdi - Linux机器上的第一个参数中）。

LLVM IR更好地展示了发生的事情：

%class.MyClass = type { i32, i32, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define void @_ZN7MyClass6setNumEv(%class.MyClass* nocapture %this) #0 align 2 {
entry:
  %num = getelementptr inbounds %class.MyClass* %this, i64 0, i32 0
  store i32 10, i32* %num, align 4, !tbaa !1
  ret void
}

该类包含3个i32（32位整数），该函数采用this指针，然后使用getelementptr获取第一个元素（元素0）。是的，还有一个比你预期更多的争论。这就是LLVM的工作原理;）

然后将值10的商店指令转换为%num计算的地址。

如果我们更改setNum中的代码，以便将其存储到num2，我们会得到：

define void @_ZN7MyClass6setNumEv(%class.MyClass* nocapture %this) #0 align 2 {
entry:
  %num2 = getelementptr inbounds %class.MyClass* %this, i64 0, i32 2
  store i32 10, i32* %num2, align 4, !tbaa !1
  ret void
}

请注意将最后一个号码更改为getelementptr。

作为汇编代码，它变为：

_ZN7MyClass6setNumEv:                   # @_ZN7MyClass6setNumEv
    movl    $10, 8(%rdi)
    retq

（目前看来，在原始问题的修订版2中，您的类MyClass的大小为12,3 * 4字节，而不是像文本所说的那样8）。

c ++类实例成员如何在机器级别交付？

1 个答案: