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c++ - 如何在 C++ 中实现非静态、非虚方法?

转载 作者:行者123 更新时间:2023-12-01 23:04:02 25 4
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我想知道 C++ 中的方法是如何实现的。我想知道方法是如何“在幕后”实现的。因此,我制作了一个简单的 C++ 程序,其中包含一个包含 1 个非静态字段和 1 个非静态、非虚方法的类。

然后我在main函数中实例化了类,调用了方法。我使用了 objdump -d 选项来查看该程序的 CPU 指令。我有一个 x86-64 处理器。这是代码:

#include<stdio.h>


class TestClass {
public:
int x;
int xPlus2(){
return x + 2;
}
};

int main(){
TestClass tc1 = {5};
int variable = tc1.xPlus2();
printf("%d \n", variable);
return 0;
}

以下是方法 xPlus2 的说明:

  0000000000402c30 <_ZN9TestClass6xPlus2Ev>:
402c30: 55 push %rbp
402c31: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
402c34: 48 89 4d 10 mov %rcx,0x10(%rbp)
402c38: 48 8b 45 10 mov 0x10(%rbp),%rax
402c3c: 8b 00 mov (%rax),%eax
402c3e: 83 c0 02 add $0x2,%eax
402c41: 5d pop %rbp
402c42: c3 retq
402c43: 90 nop
402c44: 90 nop
402c45: 90 nop
402c46: 90 nop
402c47: 90 nop
402c48: 90 nop
402c49: 90 nop
402c4a: 90 nop
402c4b: 90 nop
402c4c: 90 nop
402c4d: 90 nop
402c4e: 90 nop
402c4f: 90 nop

如果我理解正确的话,这些指令可以只用3条指令代替,因为我认为我不需要使用堆栈,我认为编译器多余地使用了它:

mov (%rcx), eax
add $2, eax
retq

然后也许我仍然需要大量的 nop 指令用于同步目的或诸如此类的目的。如果您查看 CPU 指令,看起来 x 字段的值 存储在内存中 rcx 寄存器 保存的位置。稍后您将看到其余的 CPU 指令。跟踪这里发生的事情对我来说有点困难(尤其是 _main 函数的调用),我什至不知道汇编的哪些部分是重要的.编译器生成了 main 函数(如我所料),但随后它也生成了从 main 调用的 _main 函数,这两者之间也有一些奇怪的函数。以下是我认为可能有趣的程序集的其他部分:

  0000000000401550 <main>:
401550: 55 push %rbp
401551: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
401554: 48 83 ec 30 sub $0x30,%rsp
401558: e8 e3 00 00 00 callq 401640 <__main>
40155d: c7 45 f8 05 00 00 00 movl $0x5,-0x8(%rbp)
401564: 48 8d 45 f8 lea -0x8(%rbp),%rax
401568: 48 89 c1 mov %rax,%rcx
40156b: e8 c0 16 00 00 callq 402c30 <_ZN9TestClass6xPlus2Ev>
401570: 89 45 fc mov %eax,-0x4(%rbp)
401573: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax
401576: 89 c2 mov %eax,%edx
401578: 48 8d 0d 81 2a 00 00 lea 0x2a81(%rip),%rcx # 404000 <.rdata>
40157f: e8 ec 14 00 00 callq 402a70 <printf>
401584: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
401589: 48 83 c4 30 add $0x30,%rsp
40158d: 5d pop %rbp
40158e: c3 retq
40158f: 90 nop

0000000000401590 <__do_global_dtors>:
401590: 48 83 ec 28 sub $0x28,%rsp
401594: 48 8b 05 75 1a 00 00 mov 0x1a75(%rip),%rax # 403010 <p.93846>
40159b: 48 8b 00 mov (%rax),%rax
40159e: 48 85 c0 test %rax,%rax
4015a1: 74 1d je 4015c0 <__do_global_dtors+0x30>
4015a3: ff d0 callq *%rax
4015a5: 48 8b 05 64 1a 00 00 mov 0x1a64(%rip),%rax # 403010 <p.93846>
4015ac: 48 8d 50 08 lea 0x8(%rax),%rdx
4015b0: 48 8b 40 08 mov 0x8(%rax),%rax
4015b4: 48 89 15 55 1a 00 00 mov %rdx,0x1a55(%rip) # 403010 <p.93846>
4015bb: 48 85 c0 test %rax,%rax
4015be: 75 e3 jne 4015a3 <__do_global_dtors+0x13>
4015c0: 48 83 c4 28 add $0x28,%rsp
4015c4: c3 retq
4015c5: 90 nop
4015c6: 66 2e 0f 1f 84 00 00 nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
4015cd: 00 00 00

00000000004015d0 <__do_global_ctors>:
4015d0: 56 push %rsi
4015d1: 53 push %rbx
4015d2: 48 83 ec 28 sub $0x28,%rsp
4015d6: 48 8b 0d 23 2d 00 00 mov 0x2d23(%rip),%rcx # 404300 <.refptr.__CTOR_LIST__>
4015dd: 48 8b 11 mov (%rcx),%rdx
4015e0: 83 fa ff cmp $0xffffffff,%edx
4015e3: 89 d0 mov %edx,%eax
4015e5: 74 39 je 401620 <__do_global_ctors+0x50>
4015e7: 85 c0 test %eax,%eax
4015e9: 74 20 je 40160b <__do_global_ctors+0x3b>
4015eb: 89 c2 mov %eax,%edx
4015ed: 83 e8 01 sub $0x1,%eax
4015f0: 48 8d 1c d1 lea (%rcx,%rdx,8),%rbx
4015f4: 48 29 c2 sub %rax,%rdx
4015f7: 48 8d 74 d1 f8 lea -0x8(%rcx,%rdx,8),%rsi
4015fc: 0f 1f 40 00 nopl 0x0(%rax)
401600: ff 13 callq *(%rbx)
401602: 48 83 eb 08 sub $0x8,%rbx
401606: 48 39 f3 cmp %rsi,%rbx
401609: 75 f5 jne 401600 <__do_global_ctors+0x30>
40160b: 48 8d 0d 7e ff ff ff lea -0x82(%rip),%rcx # 401590 <__do_global_dtors>
401612: 48 83 c4 28 add $0x28,%rsp
401616: 5b pop %rbx
401617: 5e pop %rsi
401618: e9 f3 fe ff ff jmpq 401510 <atexit>
40161d: 0f 1f 00 nopl (%rax)
401620: 31 c0 xor %eax,%eax
401622: eb 02 jmp 401626 <__do_global_ctors+0x56>
401624: 89 d0 mov %edx,%eax
401626: 44 8d 40 01 lea 0x1(%rax),%r8d
40162a: 4a 83 3c c1 00 cmpq $0x0,(%rcx,%r8,8)
40162f: 4c 89 c2 mov %r8,%rdx
401632: 75 f0 jne 401624 <__do_global_ctors+0x54>
401634: eb b1 jmp 4015e7 <__do_global_ctors+0x17>
401636: 66 2e 0f 1f 84 00 00 nopw %cs:0x0(%rax,%rax,1)
40163d: 00 00 00

0000000000401640 <__main>:
401640: 8b 05 ea 59 00 00 mov 0x59ea(%rip),%eax # 407030 <initialized>
401646: 85 c0 test %eax,%eax
401648: 74 06 je 401650 <__main+0x10>
40164a: c3 retq
40164b: 0f 1f 44 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1)
401650: c7 05 d6 59 00 00 01 movl $0x1,0x59d6(%rip) # 407030 <initialized>
401657: 00 00 00
40165a: e9 71 ff ff ff jmpq 4015d0 <__do_global_ctors>
40165f: 90 nop

最佳答案

我认为您正在寻找的是这些说明:

 40155d:   c7 45 f8 05 00 00 00    movl   $0x5,-0x8(%rbp)
401564: 48 8d 45 f8 lea -0x8(%rbp),%rax
401568: 48 89 c1 mov %rax,%rcx
40156b: e8 c0 16 00 00 callq 402c30 <_ZN9TestClass6xPlus2Ev>
401570: 89 45 fc mov %eax,-0x4(%rbp)

这些与 main 中的代码相匹配:

TestClass tc1 = {5};
int variable = tc1.xPlus2();
  • 在地址 40155d 处,字段 tc1.x 被初始化为值 5。
  • 在地址 401564 处,指向 tc1 的指针被加载到寄存器 %rax
  • 在地址 401568 处,指向 tc1 的指针被复制到寄存器 %rcx
  • 在地址 40156b 处调用了方法 tc1.xPlus2()
  • 在地址 401570 处,结果存储在 variable

关于c++ - 如何在 C++ 中实现非静态、非虚方法?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/71318184/

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