[C++知识库]【C++对象模型】 | 【04】程序转化语义

一、程序转化语义

我们所写的代码，在内部是如何转换进行优化；

1、显示的初始化操作

class X{};
X x0;

void foo_bar() {
	X x1(x0);
	X x2 = x0;
	X x3 = X(X0);
}

会经过两个必要从程序转化阶段：
- 重写每一个定义(占用内存的行为)，其中的初始化操作会被剥除；
- class的拷贝构造会被安插；

2、参数的初始化

方法一：当一个类对象作为参数，会导入临时性的对象，并调用拷贝构造将其初始化，在将临时的对象交给函数，当离开函数时，将会调用其析构函数释放；

方法二：以拷贝建构方式，把实际参数建构在位置上，记录在堆栈中，在函数返回之前将其析构；

X xx;       // X __temp0
            // __temp0.X::X(xx);
foo(xx);    // foo(__temp0);

3、返回值的初始化

返回值从局部对象中拷贝返回一般做一个双阶段转换：
- 先加上一个额外参数(reference)，用来放置拷贝建构的返回值；
- 在return前插入拷贝构造调用的操作，将要返回的内容拷贝到reference中；

X bar() {   // void bar(X& __result)   添加额外参数
    X xx;   // X xx;
            // xx.X::X();  默认构造
            // __result.X::XX(xx);  拷贝构造
    return xx; // return;  无返回值
}

void test(){
    X xx = bar();   // X xx;
                    // bar(xx);
}

void test2() {
    bar().memfunc();    // X __temp0;
                        // (bar(__temp0), __temp0).memfunc();
}

4、在使用层面做优化

21. 必须返回对象时，别返回reference

在这个条例上告诉我们如何将一个对象进行返回，效率会比较高；

X bar(const T& y, const T& z) { // void bar(X &__result)
	return X(y, z);				// __result.X::X(y, z);	// 通过计算，而不是拷贝构造而得来的
								// return;
} 

5、在编译器层面做优化

编译器将result参数取代named return value（NRV）；
该优化能大大的提供程序效率，但由于时编译器完成，故不能明确知道是否有被优化，且当函数较为复杂时，也难以被优化；

X bar() {		// void bar(X& __result)
	X xx;		// 默认构造被调用 __result.X::X()
				// 拷贝__result....
	return xx;
}

6、是否需要拷贝构造？

class Point3d {
public:
	Point3d(float x, float y, float z);
private:
	float _x, _y, _z;
};

根据以上的情况下，由于没有【1.类成员2.基类3.虚基类4.虚函数】带有拷贝构造；故在此情况下对成员进行bitwise copy即可；
如果类需要大量的memberwise操作，那么我们需要提供一个explicit inline的拷贝构造；

Point3d::Point3d(const Point3d& rhs) {
	// 扩张 __vptr__Point3d = __vtbl__Point3d;	若有虚函数
	memcpy(this, &rhs, sizeof(Point3d));
}

但使用memcpy()还是memset()，只有在类内不含任何由编译器产生的内部成员时才会有效运行；否则将会导致成员初值被改写；

7、成员初始化

4. 确定对象被使用前已先被初始化

class Word {
private:
	string name;
	 int val;
public:
	Word() : name(0) {
		// name.string::string(0);
	}	
};

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