x86 ではオブジェクトはアセンブリ レベルでどのように機能しますか?

アセンブリ レベルでの x86 でのオブジェクトの仕組み

x86 アセンブリでは、オブジェクトは構造体と同様にメモリ内に連続して格納されます。これらはメモリのブロックを占有し、オブジェクトのベース アドレスからオフセットを計算することで個々のメンバーにアクセスできます。

クラス (メンバー関数付き) に関しては、仮想メンバー関数が関係する場合は状況が少し異なります。 。これらの関数では、追加の vtable ポインターをオブジェクトの最初のメンバーとして保存する必要があります。 vtable には、メンバー関数の実際の実装へのポインターが含まれています。

仮想関数を使用したクラス レイアウト:

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

メモリ内では、このクラスは次のようにレイアウトされます:

• Vtable ポインター (8 バイト): オブジェクトの実際の型の vtable を指します。
• m_a (4 バイト): メンバー変数a.
• m_b (4 バイト): メンバー変数 b.

仮想関数ディスパッチ:

仮想関数を呼び出すとき、次の手順が発生します:

1. vtable ポインタは、オブジェクトのメモリ位置からレジスタにロードされます。
2. レジスタ値は、vtable にインデックスを付け、正しいアドレスを取得するために使用されます。関数の実装。
3. ターゲット アドレスへのメモリ間接ジャンプが実行されます。

最適化: 非仮想化

コンパイラーは、可能な場合は仮想関数の呼び出しを非仮想化することがあります。コンパイル時にオブジェクトの実際の型を決定します。このような場合、仮想関数ディスパッチのオーバーヘッドは、特定の関数実装を直接呼び出すことで排除できます。

オブジェクトとインライン化

場合によっては、オブジェクトが物理メモリを占有しないことがあります。たとえば、構造体がインライン関数から値によって返される場合、コンパイラは個々のメンバーをレジスタで直接渡したり返したりすることで最適化できます。

結論として、x86 アセンブリのオブジェクトは概念的には構造体と似ています。仮想メンバー関数を持つクラスの vtable ポインターの追加。メモリ内のオブジェクトのレイアウトと仮想関数ディスパッチのプロセスは、パフォーマンスとコードの最適化に大きな影響を与えます。

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