copy semantic

博客涉及编译器优化相关内容,包含语义(semantic)、构造函数(constructor)、函数(fun)、类(class)等方面,可能围绕这些元素在编译器中的处理及优化展开。

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Copy semantic

bit wise semantic(以下简写为bws ^_^):

copy constructor(以下简称cc)

bit wise copy(bwc)

 

 

 

当某个class 展现bws 的时候,编译器就会对拷贝进行bitwise-copy

Bitwise-copy

       所谓的逐位拷贝就是类似下面的一种拷贝;

             

Class B    ……

Class A

{

       int   i;

       char *p;

       B   b

};

A a ,b;

a = b;

 

 

 

此时bitwise-copy 的效果类似于 a.i = b.i; a.p = b.p; 然后对b 施与类似的拷贝操作。递归的进行下去……

(也就是我们常说的浅拷贝——注意p,此时,b中的 p a 中的p 指向了同一个内存地址,如果程序过程中a 先于b 销毁,那么p所指的地址块已经被销毁,此时,如果b中的操作使用了p,或者是b销毁过程中再次销毁p都将导致程序错误,甚至崩溃~

什么时候展现了bws

 

 

 

       换句话来说可能好理解:编译器没必要为他合成copy constructor的时候(或者说合成品是无用的) 。什么时候不必要呢?先说一下什么时候必要吧 J

1)      A以组合形式包含类B的对象,而类B存在cc 的时候。此时,因为B对象需要调用cc ,而bitwise copy 的操作却是:递归的进行memberwise bitwise copy。所以编译器就必须给A合成一个cc 用以调用B对象cc,此时合成的A::cc中还要加入对A中数据成员的拷贝操作语句。

2)      在继承的情况下,假设在类A的继承链中,如果某个父类B存在cc那么,编译器就得为A合成cc以调用Bcc

3)      在存在virtual fun 的情况下,有可能需要。为什么是有可能呢?因为象这样的情况就不需要:类A virtual fun

A a, b;

a = b;

      

这样 bwc 已能胜任。

       而什么情况下需要呢?

       例如:

B:public A (B 实现了 A中的virtual fun)

A  *pt = new B;

       这种情况就得合成cc了,因为bwc会导致非预期的结果。

如我们所知的,A 中存在virtual fun 时,编译器会加入数据成员vpbl 指向vtbl,语句 pt = new B,根据标准是可以支持多态性质的,就是说*ptvpbl指向的是Bvtbl,此时如果用bwc 的话,那*pt获得的将是B中的A-subobj,那*ptvpbl 指向的将是Avtbl,显然这不是我们需要的结果,因此就必须合成cc,然后在cc中加入调整vpbl 的语句,使得vpbl 正确。

4)      Vitual base subobj …… 待看 ^_^ J

上述情况说明了什么情况下不展现 bws ,——,什么时候展现bws 应该也清楚了J

Return Value Of Custom-obj

 

 

 

再看一下自定义类型的值形式返回。

class A;

A fun()

{

       A tmp;

      

       return tmp;

}

如何实现对象 tmp 的返回呢?

c++object model 中说到,c++-father曾经采用的是这样的方法:

编译器给fun 增加一个引用参数,类似fun(A& _result)

然后在 fun 内部做些须更改

void fun(A& _result)

{

       A tmp;

       ……

       _result.A::A(tmp); // [copy constructor]

       return;

}

看到这里,我想大家都会发现其中的多余处理,何必还要tmp呢,直接处理_result 不就完 ……,正解!!这就是返回值形式在编译器层次上的优化方法(so-called NRV)

       上述函数可以被优化为

void fun(A& _result)

{

       // [因为在编译器层次,我们所说的定义通常不包含调用构造函数]

       _result.A::A();

       ……

       return;

}

 

 

 

但是J,如果fun 很复杂呢,假设一下下面的情况:

 

 

 

void fun()

{

       A tmp;

       scope1

       {

              do sth change to tmp…

              scope2

              {

                     A tmp2 = tmp;

                            do sth change to tmp2

                                   return tmp2;

              }

              ... return tmp3;

              ...

       }

       return tmp;

}

 

 

 

此时如何优化?god knows~. 因此对于复杂的函数,NVR优化就会被屏蔽,何为复杂呢:当然是编译器自己定义并搞定了!!(这也是让我们烦的之一,天知道它什么时候进行了优化) J  maby~

 

 

 

Beats me:

The c++ model 中说的要使用NVR优化,那么该类必须explicit 定义copy constructor ,但是没有写原因(可能是显而易见吧…),我不知道为什么,唉,郁闷,脑袋不好使!谁知道告诉我一下,可能我最近比较晕……·#%%……*#……# ·好多星星啊·J  3x  advance

 

 

 

什么时候需要/不需要 copy constructor

设想这样一个类:

class A

{

       int i;

       int j;

       int k;

}; // [或者是类似的,浅拷贝就可以胜任的类]

针对Acopy操作,编译器会施以 bitwise-copy,可以得到优化而又不会导致任何副作用。那还要copy-constructor 干嘛呢? 的确,很多情况下,对于较懒的(象我)人来说无疑是件好事,哈~(又敲了几下键盘)。不过象上面说到的NRV优化的条件是class 必须提供explicit copy-constructor。而上面我们却希望采用bitwise-copy。显然XXXX不可兼得。不过什么时候会希望使用NRV优化呢?——在程序中存在大量的该类对象的memberwise copy,而这些又能够通过使用NRV 优化来提高速度时。

如果某个类可能有上面的情况发生,那么不用考虑,要的就是explicited-ccJ

 

 

 

参考:The C++ object model (v-chinese)

 

 

 

 

 

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