本書基于GCC Clang編譯器深入講解C 對象模型的相關知識,涵蓋C 對象的內部工作原理及底層的匯編實現(xiàn)機制。 本書先介紹對象模型的基本概念,并引入兩個用于研究C 代碼實現(xiàn)的開源工具一cppinsights和 Compiler Explorer。接著,依次講解C 數(shù)據(jù)語義學,即編譯器如何布局C 對象模型中的數(shù)據(jù)成 C 函數(shù)語義學,包括編譯器如何實現(xiàn)C 中的多態(tài)、如何調用虛函數(shù)等;C 構造、析構語義學,涉及編譯器對 C 對象的構造和析構方式,包括全局對象和靜態(tài)局部變量的構造等內容;C 異常處理,包括GCC中異常處理的實現(xiàn)方式及實踐準則;C 運行時類型識別(RTTI)的實現(xiàn)原理,包括 dynamic_cast算法的具體實現(xiàn);C Name Mangling規(guī)則,包括GCC對C 代碼中各個名稱的編碼方式。 本書適合有意深入理解C 對象模型、了解C 代碼底層實現(xiàn)的讀者閱讀。閱讀本書需要具備一定的C 基礎知識。
更實用基于產業(yè)界常用的C 17標準編寫。
更流行通過更流行的GCC Clang編譯器的實現(xiàn)來講解C 對象模型。
更透徹通過匯編代碼來講解C 代碼背后的實現(xiàn)原理。
更易懂通過97張圖片 31份配套案例代碼深入淺出講解知識難點。
更直觀引入開源工具cppinsights和Compiler Explorer用于研究GCC中C 對象模型的原理。
本書內容包括:
1、C 數(shù)據(jù)語義學,即編譯器如何布局C 對象模型中的數(shù)據(jù)成員;
2、C 函數(shù)語義學,包括編譯器如何實現(xiàn)C 中的多態(tài)、如何調用虛函數(shù)等;
3、C 構造、析構語義學,涉及編譯器對C 對象的構造和析構方式,包括全局對象和靜態(tài)局部變量的構造等內容;
4、C 異常處理,包括GCC中異常處理的實現(xiàn)方式及實踐準則;
5、C 運行時類型識別(RTTI)的實現(xiàn)原理,包括dynamic_cast算法的具體實現(xiàn);
6、C Name Mangling規(guī)則,包括GCC對C 代碼中各個名稱的編碼方式。
秦連松,碩士畢業(yè)于中國科學院大學,曾在百度、字節(jié)跳動等公司從事C 開發(fā)工作,目前在小米公司從事虛擬機相關的工作。
第 1 章 概述 1
第 2 章 工具 5
2.1 使用 cppinsights 5
2.2 使用 Compiler Explorer 12
2.3 總結 13
第 3 章 數(shù)據(jù)語義學 15
3.1 數(shù)據(jù)成員布局 17
3.2 繼承與數(shù)據(jù)成員 36
3.3 數(shù)據(jù)成員的存取 55
3.4 指向成員變量的指針 57
3.5 總結 62
第 4 章 函數(shù)語義學 63
4.1 C 函數(shù)決議 64
4.2 虛表構造 69
4.3 成員函數(shù)的調用方式 79
4.4 虛成員函數(shù)的調用方式 89
4.5 指向成員函數(shù)的指針 99
4.6 總結 107
第 5 章 構造、析構語義學 109
5.1 對象構造 110
5.2 對象析構 131
5.3 全局對象構造與析構 145
5.4 總結 151
第 6 章 異常處理 155
6.1 C 異常的約定 157
6.2 GCC 中 C 異常的實現(xiàn) 169
6.3 現(xiàn)代 C 中的異常介紹 189
6.4 C 異常的處理 193
6.5 總結 196
第 7 章 運行時類型識別 197
7.1 RTTI 布局 198
7.2 typeid 操作符 206
7.3 dynamic_cast 算法 211
7.4 總結 215
第 8 章 Name Mangling 規(guī)則 217
8.1 基本概念 218
8.2 操作符的編碼 222
8.3 一些特殊函數(shù)和實體的編碼 224
8.4 類型編碼 227
8.5 表達式編碼 234
8.6 作用域編碼 241
8.7 lambda 表達式編碼 243
8.8 壓縮 246
8.9 總結 251