c++ - 在理解 C++ 程序的编译方面需要帮助

Question

我没有正确理解 C++ 程序的编译和链接。有没有办法，我可以查看通过编译 C++ 程序生成的目标文件(以可理解的格式)。这应该可以帮助我理解目标文件的格式、C++ 类是如何编译的、编译器生成目标文件需要哪些信息并帮助我理解如下语句:

如果一个类只是作为输入参数和返回类型，我们不需要包含整个类的头文件。前向声明就足够了，但是如果派生类派生自基类，我们需要包含包含基类定义的文件(摘自“Exceptional C++”)。

我正在阅读“链接和加载”一书以了解目标文件的格式，但我更喜欢专门为 C++ 源代码量身定制的内容。

谢谢，

猎豹

编辑:

我知道使用 nm 我可以查看目标文件中存在的符号，但我有兴趣了解有关目标文件的更多信息。

Answer 1

第一件事，第一件事。反汇编编译器输出很可能不会以任何方式帮助您理解您遇到的任何问题。编译器的输出不再是 C++ 程序，而是普通的汇编，如果您不知道内存模型是什么，那么阅读起来真的很难。

当您将 base 声明为 derived 的基类时，为什么需要定义 base 的特定问题有几个不同的原因(可能更多我忘记了):

1. 创建derived 类型的对象时，编译器必须为完整实例和所有子类保留内存:它必须知道base
的大小
2. 当您访问成员属性时，编译器必须知道隐式 this 指针的偏移量，而该偏移量需要知道 base 子对象所采用的大小。
3. 当在 derived 上下文中解析标识符并且在 derived 类中找不到该标识符时，编译器必须知道它是否在 base 中定义 在封闭的命名空间中查找标识符之前。如果 foo() 在 基类。
4. 当编译器定义derived 类时，必须知道base 中定义的所有虚函数的数量和签名。它需要这些信息来构建动态调度机制——通常是 vtable——，甚至需要知道 derived 中的成员函数是否绑定(bind)到动态调度——if base::f() 是虚拟的，则 derived::f() 将是虚拟的，无论 derived 中的声明是否具有 virtual 关键字。
5. 多重继承增加了一些其他要求——比如每个 baseX 的相对偏移，必须在调用方法的最终覆盖程序之前重写(base2 类型的指针指向multiplyderived对象的不是指向实例的开头，而是指向实例中base2子对象的开头，可能会被其他基偏移在继承列表中的 base2 之前声明。

评论最后一个问题:

So doesn't instantiation of objects (except for global ones) can wait until runtime and thus the size and offset etc could wait until link time and we shouldn't necessarily have to deal with it at the time we are generating object files?

void f() {
   derived d;
   //...
}

前面的代码在堆栈中分配了 derived 类型的对象。编译器将添加汇编程序指令，为堆栈中的对象保留一定数量的内存。在编译器解析并生成程序集之后，没有对象的踪迹，特别是(假设 POD 类型的一个普通构造函数:即没有初始化任何东西)，代码和 void f() { char array[ sizeof(派生)]; } 将生成完全相同的汇编程序。当编译器生成将保留空间的指令时，它需要知道有多少空间。