नियमित वंशानुक्रम
ठेठ 3 स्तर के गैर-हीरा गैर-आभासी-विरासत विरासत के साथ, जब आप एक नई सबसे अधिक व्युत्पन्न-वस्तु को हटाते हैं, तो नए को बुलाया जाता है और ऑब्जेक्ट के लिए आवश्यक आकार को कंपाइलर द्वारा वर्ग प्रकार से हल किया जाता है और नया पास किया जाता है।
नए में एक हस्ताक्षर है:
_GLIBCXX_WEAK_DEFINITION void *
operator new (std::size_t sz) _GLIBCXX_THROW (std::bad_alloc)
और mallocशून्य सूचक को वापस करने के लिए एक कॉल करता है
इसके बाद सबसे व्युत्पन्न ऑब्जेक्ट के कंस्ट्रक्टर को पास किया जाता है, जो तुरंत मध्य कंस्ट्रक्टर को कॉल करेगा और फिर मध्य कंस्ट्रक्टर तुरंत बेस कंस्ट्रक्टर को कॉल करेगा। आधार तब वस्तु की शुरुआत में अपनी आभासी तालिका में एक पॉइंटर को संग्रहीत करता है और उसके बाद उसके गुण। इसके बाद मध्य कंस्ट्रक्टर में वापस आ जाता है जो अपने वर्चुअल टेबल पॉइंटर को उसी स्थान पर स्टोर करेगा और उसके बाद बेस कंस्ट्रक्टर द्वारा स्टोर की गई विशेषताओं के बाद इसकी विशेषताएं। यह सबसे अधिक व्युत्पन्न निर्माणकर्ता के पास लौटता है, जो एक पॉइंटर को उसी स्थान पर अपनी वर्चुअल टेबल पर संग्रहीत करता है और फिर उसके गुणों के बाद की विशेषताओं को मध्य कंस्ट्रक्टर द्वारा संग्रहीत किया जाता है।
क्योंकि वर्चुअल टेबल पॉइंटर को ओवरराइट किया गया है, वर्चुअल टेबल पॉइंटर हमेशा सबसे व्युत्पन्न वर्ग में से एक होता है। आभासीता सबसे व्युत्पन्न वर्ग की ओर फैलती है इसलिए यदि कोई फ़ंक्शन मध्यम वर्ग में आभासी है, तो यह सबसे व्युत्पन्न वर्ग में आभासी होगा, लेकिन आधार वर्ग नहीं। यदि आप पॉलीमॉर्फिक रूप से सबसे व्युत्पन्न वर्ग का एक उदाहरण बेस क्लास के लिए एक पॉइंटर में डालते हैं तो कंपाइलर इसे वर्चुअल टेबल पर एक अप्रत्यक्ष कॉल पर हल नहीं करेगा और इसके बजाय सीधे फ़ंक्शन को कॉल करेगा A::function()। यदि कोई फ़ंक्शन आपके द्वारा डाले गए प्रकार के लिए आभासी है, तो यह वर्चुअल टेबल में एक कॉल को हल करेगा जो हमेशा सबसे व्युत्पन्न वर्ग का होगा। यदि यह उस प्रकार के लिए वर्चुअल नहीं है, तो यह केवल कॉल करेगा Type::function()और ऑब्जेक्ट पॉइंटर को पास करेगा, टाइप करने के लिए।
वास्तव में जब मैं अपनी वर्चुअल टेबल को पॉइंटर कहता हूं, तो यह वास्तव में वर्चुअल टेबल में हमेशा 16 की ऑफसेट होती है।
vtable for Base:
.quad 0
.quad typeinfo for Base
.quad Base::CommonFunction()
.quad Base::VirtualFunction()
pointer is typically to the first function i.e.
mov edx, OFFSET FLAT:vtable for Base+16
virtualअधिक व्युत्पन्न वर्गों में फिर से आवश्यक नहीं है यदि यह कम-व्युत्पन्न वर्ग में आभासी है क्योंकि यह प्रचार करता है। लेकिन इसका उपयोग यह दिखाने के लिए किया जा सकता है कि फ़ंक्शन वास्तव में एक आभासी फ़ंक्शन है, बिना कक्षाओं की जांच के बिना यह प्रकार की परिभाषाएं विरासत में मिली हैं।
override एक अन्य कंपाइलर गार्ड है जो कहता है कि यह फ़ंक्शन कुछ ओवरराइड कर रहा है और यदि यह नहीं है तो कंपाइलर एरर फेंक दें।
= 0 इसका मतलब है कि यह एक सार कार्य है
final वर्चुअल फ़ंक्शन को अधिक व्युत्पन्न वर्ग में फिर से कार्यान्वित होने से रोकता है और यह सुनिश्चित करेगा कि सबसे व्युत्पन्न वर्ग की वर्चुअल तालिका में उस वर्ग का अंतिम फ़ंक्शन होता है।
= default प्रलेखन में यह स्पष्ट करता है कि संकलक डिफ़ॉल्ट कार्यान्वयन का उपयोग करेगा
= delete एक संकलक त्रुटि दे अगर यह करने का प्रयास किया जाता है
वर्चुअल इनहेरिटेंस
विचार करें
class Base
{
int a = 1;
int b = 2;
public:
void virtual CommonFunction(){} ;
void virtual VirtualFunction(){} ;
};
class DerivedClass1: virtual public Base
{
int c = 3;
public:
void virtual DerivedCommonFunction(){} ;
void virtual VirtualFunction(){} ;
};
class DerivedClass2 : virtual public Base
{
int d = 4;
public:
//void virtual DerivedCommonFunction(){} ;
void virtual VirtualFunction(){} ;
void virtual DerivedCommonFunction2(){} ;
};
class DerivedDerivedClass : public DerivedClass1, public DerivedClass2
{
int e = 5;
public:
void virtual DerivedDerivedCommonFunction(){} ;
void virtual VirtualFunction(){} ;
};
int main () {
DerivedDerivedClass* d = new DerivedDerivedClass;
d->VirtualFunction();
d->DerivedCommonFunction();
d->DerivedCommonFunction2();
d->DerivedDerivedCommonFunction();
((DerivedClass2*)d)->DerivedCommonFunction2();
((Base*)d)->VirtualFunction();
}
वस्तुतः बास वर्ग को विरासत में लिए बिना आपको एक ऐसी वस्तु मिलेगी जो इस तरह दिखती है:
इसके अलावा:
यानी 2 बेस ऑब्जेक्ट होंगे।
आभासी हीरे विरासत ऊपर स्थिति में, नए कहा जाता है के बाद, यह सबसे व्युत्पन्न निर्माता कॉल करता है और कि निर्माता में, यह बजाय सिर्फ बुला बुला के सभी 3 व्युत्पन्न अपने आभासी तालिका तालिका में ऑफसेट गुजर कंस्ट्रक्टर्स कहता है, DerivedClass1::DerivedClass1()और DerivedClass2::DerivedClass2()और फिर उन दोनों बुलाBase::Base()
निम्नलिखित सभी डिबग मोड में संकलित किया जाता है -O0 ताकि निरर्थक विधानसभा होगी
main:
.LFB8:
push rbp
mov rbp, rsp
push rbx
sub rsp, 24
mov edi, 48 //pass size to new
call operator new(unsigned long) //call new
mov rbx, rax //move the address of the allocation to rbx
mov rdi, rbx //move it to rdi i.e. pass to the call
call DerivedDerivedClass::DerivedDerivedClass() [complete object constructor] //construct on this address
mov QWORD PTR [rbp-24], rbx //store the address of the object on the stack as d
DerivedDerivedClass::DerivedDerivedClass() [complete object constructor]:
.LFB20:
push rbp
mov rbp, rsp
sub rsp, 16
mov QWORD PTR [rbp-8], rdi
.LBB5:
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] // object address now in rax
add rax, 32 //increment address by 32
mov rdi, rax // move object address+32 to rdi i.e. pass to call
call Base::Base() [base object constructor]
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //move object address to rax
mov edx, OFFSET FLAT:VTT for DerivedDerivedClass+8 //move address of VTT+8 to edx
mov rsi, rdx //pass VTT+8 address as 2nd parameter
mov rdi, rax //object address as first
call DerivedClass1::DerivedClass1() [base object constructor]
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //move object address to rax
add rax, 16 //increment object address by 16
mov edx, OFFSET FLAT:VTT for DerivedDerivedClass+24 //store address of VTT+24 in edx
mov rsi, rdx //pass address of VTT+24 as second parameter
mov rdi, rax //address of object as first
call DerivedClass2::DerivedClass2() [base object constructor]
mov edx, OFFSET FLAT:vtable for DerivedDerivedClass+24 //move this to edx
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] // object address now in rax
mov QWORD PTR [rax], rdx. //store address of vtable for DerivedDerivedClass+24 at the start of the object
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] // object address now in rax
add rax, 32 // increment object address by 32
mov edx, OFFSET FLAT:vtable for DerivedDerivedClass+120 //move this to edx
mov QWORD PTR [rax], rdx //store vtable for DerivedDerivedClass+120 at object+32 (Base)
mov edx, OFFSET FLAT:vtable for DerivedDerivedClass+72 //store this in edx
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //move object address to rax
mov QWORD PTR [rax+16], rdx //store vtable for DerivedDerivedClass+72 at object+16 (DerivedClass2)
mov rax, QWORD PTR [rbp-8]
mov DWORD PTR [rax+28], 5
.LBE5:
nop
leave
ret
यह Base::Base()32 से ऑफसेट ऑब्जेक्ट के लिए एक पॉइंटर के साथ कॉल करता है । बेस एक पॉइंटर को उसके वर्चुअल टेबल पर उस पते पर संग्रहीत करता है जो इसे प्राप्त करता है और इसके सदस्यों को इसके बाद।
Base::Base() [base object constructor]:
.LFB11:
push rbp
mov rbp, rsp
mov QWORD PTR [rbp-8], rdi //stores address of object on stack (-O0)
.LBB2:
mov edx, OFFSET FLAT:vtable for Base+16 //puts vtable for Base+16 in edx
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //copies address of object from stack to rax
mov QWORD PTR [rax], rdx //stores it address of object
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //copies address of object on stack to rax again
mov DWORD PTR [rax+8], 1 //stores a = 1 in the object
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //junk from -O0
mov DWORD PTR [rax+12], 2 //stores b = 2 in the object
.LBE2:
nop
pop rbp
ret
DerivedDerivedClass::DerivedDerivedClass()इसके बाद DerivedClass1::DerivedClass1()एक पॉइंटर के साथ ऑब्जेक्ट ऑफ़सेट 0 पर कॉल करता है और का एड्रेस भी पास करता हैVTT for DerivedDerivedClass+8
DerivedClass1::DerivedClass1() [base object constructor]:
.LFB14:
push rbp
mov rbp, rsp
mov QWORD PTR [rbp-8], rdi //address of object
mov QWORD PTR [rbp-16], rsi //address of VTT+8
.LBB3:
mov rax, QWORD PTR [rbp-16] //address of VTT+8 now in rax
mov rdx, QWORD PTR [rax] //address of DerivedClass1-in-DerivedDerivedClass+24 now in rdx
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //address of object now in rax
mov QWORD PTR [rax], rdx //store address of DerivedClass1-in-.. in the object
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] // address of object now in rax
mov rax, QWORD PTR [rax] //address of DerivedClass1-in.. now implicitly in rax
sub rax, 24 //address of DerivedClass1-in-DerivedDerivedClass+0 now in rax
mov rax, QWORD PTR [rax] //value of 32 now in rax
mov rdx, rax // now in rdx
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //address of object now in rax
add rdx, rax //address of object+32 now in rdx
mov rax, QWORD PTR [rbp-16] //address of VTT+8 now in rax
mov rax, QWORD PTR [rax+8] //address of DerivedClass1-in-DerivedDerivedClass+72 (Base::CommonFunction()) now in rax
mov QWORD PTR [rdx], rax //store at address object+32 (offset to Base)
mov rax, QWORD PTR [rbp-8] //store address of object in rax, return
mov DWORD PTR [rax+8], 3 //store its attribute c = 3 in the object
.LBE3:
nop
pop rbp
ret
VTT for DerivedDerivedClass:
.quad vtable for DerivedDerivedClass+24
.quad construction vtable for DerivedClass1-in-DerivedDerivedClass+24
.quad construction vtable for DerivedClass1-in-DerivedDerivedClass+72
.quad construction vtable for DerivedClass2-in-DerivedDerivedClass+24
.quad construction vtable for DerivedClass2-in-DerivedDerivedClass+72
.quad vtable for DerivedDerivedClass+120
.quad vtable for DerivedDerivedClass+72
construction vtable for DerivedClass1-in-DerivedDerivedClass:
.quad 32
.quad 0
.quad typeinfo for DerivedClass1
.quad DerivedClass1::DerivedCommonFunction()
.quad DerivedClass1::VirtualFunction()
.quad -32
.quad 0
.quad -32
.quad typeinfo for DerivedClass1
.quad Base::CommonFunction()
.quad virtual thunk to DerivedClass1::VirtualFunction()
construction vtable for DerivedClass2-in-DerivedDerivedClass:
.quad 16
.quad 0
.quad typeinfo for DerivedClass2
.quad DerivedClass2::VirtualFunction()
.quad DerivedClass2::DerivedCommonFunction2()
.quad -16
.quad 0
.quad -16
.quad typeinfo for DerivedClass2
.quad Base::CommonFunction()
.quad virtual thunk to DerivedClass2::VirtualFunction()
vtable for DerivedDerivedClass:
.quad 32
.quad 0
.quad typeinfo for DerivedDerivedClass
.quad DerivedClass1::DerivedCommonFunction()
.quad DerivedDerivedClass::VirtualFunction()
.quad DerivedDerivedClass::DerivedDerivedCommonFunction()
.quad 16
.quad -16
.quad typeinfo for DerivedDerivedClass
.quad non-virtual thunk to DerivedDerivedClass::VirtualFunction()
.quad DerivedClass2::DerivedCommonFunction2()
.quad -32
.quad 0
.quad -32
.quad typeinfo for DerivedDerivedClass
.quad Base::CommonFunction()
.quad virtual thunk to DerivedDerivedClass::VirtualFunction()
virtual thunk to DerivedClass1::VirtualFunction():
mov r10, QWORD PTR [rdi]
add rdi, QWORD PTR [r10-32]
jmp .LTHUNK0
virtual thunk to DerivedClass2::VirtualFunction():
mov r10, QWORD PTR [rdi]
add rdi, QWORD PTR [r10-32]
jmp .LTHUNK1
virtual thunk to DerivedDerivedClass::VirtualFunction():
mov r10, QWORD PTR [rdi]
add rdi, QWORD PTR [r10-32]
jmp .LTHUNK2
non-virtual thunk to DerivedDerivedClass::VirtualFunction():
sub rdi, 16
jmp .LTHUNK3
.set .LTHUNK0,DerivedClass1::VirtualFunction()
.set .LTHUNK1,DerivedClass2::VirtualFunction()
.set .LTHUNK2,DerivedDerivedClass::VirtualFunction()
.set .LTHUNK3,DerivedDerivedClass::VirtualFunction()
DerivedDerivedClass::DerivedDerivedClass()तो वस्तु + 16 का पता और के लिए VTT का पता गुजरता है DerivedDerivedClass+24करने के लिए DerivedClass2::DerivedClass2()जिसका विधानसभा के समान है DerivedClass1::DerivedClass1()लाइन के अलावा mov DWORD PTR [rax+8], 3स्पष्ट रूप से एक 4 के बजाय 3 के लिए है जो d = 4।
इसके बाद, यह ऑब्जेक्ट के सभी 3 वर्चुअल टेबल पॉइंटर्स को DerivedDerivedClassउस क्लास में प्रतिनिधित्व करने के लिए पॉइंटर्स टू ऑफसेट के साथ ऑब्जेक्ट में बदल देता है ।
d->VirtualFunction();:
mov rax, QWORD PTR [rbp-24] //store pointer to virtual table in rax
mov rax, QWORD PTR [rax] //dereference and store in rax
add rax, 8 // call the 2nd function in the table
mov rdx, QWORD PTR [rax] //dereference
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
mov rdi, rax
call rdx
d->DerivedCommonFunction();:
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
mov rdx, QWORD PTR [rbp-24]
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
mov rdi, rax
call rdx
d->DerivedCommonFunction2();:
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
lea rdx, [rax+16]
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
mov rax, QWORD PTR [rax+16]
add rax, 8
mov rax, QWORD PTR [rax]
mov rdi, rdx
call rax
d->DerivedDerivedCommonFunction();:
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
mov rax, QWORD PTR [rax]
add rax, 16
mov rdx, QWORD PTR [rax]
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
mov rdi, rax
call rdx
((DerivedClass2*)d)->DerivedCommonFunction2();:
cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
je .L14
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
add rax, 16
jmp .L15
.L14:
mov eax, 0
.L15:
cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
je .L18
mov rdx, QWORD PTR [rbp-24]
add rdx, 16
jmp .L19
.L18:
mov edx, 0
.L19:
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
add rdx, 8
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
mov rdi, rax
call rdx
((Base*)d)->VirtualFunction();:
cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
je .L20
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
mov rax, QWORD PTR [rax]
sub rax, 24
mov rax, QWORD PTR [rax]
mov rdx, rax
mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
add rax, rdx
jmp .L21
.L20:
mov eax, 0
.L21:
cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
je .L24
mov rdx, QWORD PTR [rbp-24]
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
sub rdx, 24
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
mov rcx, rdx
mov rdx, QWORD PTR [rbp-24]
add rdx, rcx
jmp .L25
.L24:
mov edx, 0
.L25:
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
add rdx, 8
mov rdx, QWORD PTR [rdx]
mov rdi, rax
call rdx