Wie funktionieren Objekte auf Assembly-Ebene in x86?

Wie Objekte in x86 auf Assembly-Ebene funktionieren

In x86-Assembly werden Objekte zusammenhängend im Speicher gespeichert, ähnlich wie Strukturen. Sie belegen einen Speicherblock und auf einzelne Mitglieder kann zugegriffen werden, indem ihre Offsets aus der Basisadresse des Objekts berechnet werden.

Bei Klassen (mit Mitgliedsfunktionen) ist die Situation etwas anders, wenn virtuelle Mitgliedsfunktionen beteiligt sind . Für diese Funktionen muss ein zusätzlicher vtable-Zeiger als erstes Mitglied des Objekts gespeichert werden. Die vtable enthält Zeiger auf die tatsächlichen Implementierungen der Mitgliedsfunktionen.

Klassenlayout mit virtueller Funktion:

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

Im Speicher wird diese Klasse wie folgt angeordnet:

• Vtable-Zeiger (8 Bytes): Zeigt auf die Vtable für den tatsächlichen Typ des Objekt.
• m_a (4 Bytes): Mitgliedsvariable a.
• m_b (4 Bytes): Mitgliedsvariable b.

Versand virtueller Funktionen:

Beim Aufruf einer virtuellen Funktion sind die folgenden Schritte erforderlich auftreten:

1. Der vtable-Zeiger wird vom Speicherort des Objekts in ein Register geladen.
2. Der Registerwert wird verwendet, um in die vtable zu indizieren und die Adresse der richtigen Funktionsimplementierung abzurufen .
3. Es wird ein speicherindirekter Sprung zur Zieladresse durchgeführt.

Optimierung: Devirtualisierung

Compiler können manchmal Aufrufe virtueller Funktionen devirtualisieren, wenn sie den tatsächlichen Typ des Objekts zur Kompilierungszeit bestimmen können. In solchen Fällen kann der Overhead des virtuellen Funktionsversands eliminiert werden, indem die spezifische Funktionsimplementierung direkt aufgerufen wird.

Objekte und Inlining

In einigen Fällen belegen Objekte möglicherweise keinen physischen Speicher. Wenn beispielsweise eine Struktur als Wert von einer Inline-Funktion zurückgegeben wird, kann der Compiler optimieren, indem er die einzelnen Mitglieder direkt in Registern übergibt und zurückgibt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Objekte in x86-Assemblys konzeptionell Strukturen ähneln, mit das Hinzufügen eines vtable-Zeigers für Klassen mit virtuellen Memberfunktionen. Das Layout von Objekten im Speicher und der Prozess der Verteilung virtueller Funktionen haben erhebliche Auswirkungen auf die Leistung und Codeoptimierung.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie funktionieren Objekte auf Assembly-Ebene in x86?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!