实例化C ++类时，内存中会发生什么

Question

我对C ++的第一部分感兴趣，并且我想知道在实例化对象时实际发生了什么变化。我特别感兴趣的是，如果函数随后被添加到内存中，如果它们来自运行时，或者根本不存储在内存中。

如果有人能指导我使用C和C ++的一些核心螺栓上的好网站，我也会喜欢它。

谢谢， 乔

Answer 1

不确定网站是否合适，但Inside The C++ Object Model是一本非常好的书。

至少在通常情况下，成员函数完全独立于类的任何实例。相反，类的实例是包含对象的（非静态）数据成员的结构。如果该类至少具有虚函数，则该对象还将包含指向vtable的指针，该指针基本上是指向函数的指针数组。

当调用成员函数时，该对象的地址作为隐藏参数传递给函数（许多编译器只保留一个寄存器），在函数中它被称为 this 。

Answer 2

这些函数都存储在可执行文件本身中，因此它们从一开始就被加载。

该对象为成员变量所需的任何内存都已分配。

如果你想知道函数如何知道它被调用的对象，基本上有一个不可见的“this”指针作为第一个参数传递给函数。

Answer 3

实例化对象时

1. 分配内存
2. 构造函数已执行
3. vtable是“设置”

Number 3是构造函数无法在派生类中调用虚函数的原因（当执行构造函数时，vtable尚未“设置”）。

使用字母/信封成语可以获得相同的效果。有关此内容，请参阅Advanced C++ Programming Styles and Idioms。

Answer 4

常见的情况是：

1. 通过调用operator new来分配内存。这个功能很可能已经在内存中，它需要很多。
2. 调用类的构造函数。这段代码已经存在于内存中。如果没有，则调用此函数页面 - 出错。操作系统会记录并将可执行文件中的相应页面加载到RAM中。然后它告诉操作系统重试。 （2A。ctor安排虚拟函数可以调用 - 通常通过编写vtable指针）
3. 可能是包含构造函数的页面还包含类的其他成员。那些也可以被称为。但是如果它们在另一个页面上，则调用它们可能会导致另一个页面错误和另一个负载。如果您的编译器将vtable放在不同的页面上，则使用该vtable也可能导致页面错误。

这种按需加载机制的优点是，如果用户从不打算打印他的文档，操作系统可以避免加载类CPrinter的代码。

Answer 5

通常，在实例化类时，会分配新的内存块。分配的内存包含：

1. 类的非静态数据成员和基类的继承非静态数据成员。
2. 如果类有一个或多个虚函数，那么类实例还包含指向该类的virtual function table的指针。

创建新实例时，不会复制类的功能。 This将有助于了解构成对象大小的原因。