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Accepted
Stanislav Petrov
Asked:2020-02-22 20:33:59 +0000 UTC2020-02-22 20:33:59 +0000 UTC

构造函数和析构函数的非内联副本。它与指向函数的指针和销毁数组中的确切对象有什么关系？

  • 772

在“Scott Meyers 有效使用 C++。55 种改进程序结构和代码的可靠方法”一书中的规则 30 中有以下几行：

有时编译器会生成内联函数的主体，即使没有什么阻止它被内联。例如，如果您的程序接收到内置函数的地址，那么编译器通常必须生成函数的实际主体。如果函数不存在，他还能如何获得函数的地址？结合编译器通常不会在指针调用函数时内联这一事实，这意味着对内置函数的调用可能会或可能不会内联，具体取决于它们的调用方式：

inline void f() {...} // предположим, что компилятор может встроить вызовы f
void (*pf)() = f; // pf указывает на f
...
f(); // этот вызов будет встроенным, потому что он
// «нормальный»
pf(); // этот вызов, вероятно, не будет встроен, потому что
// функция вызвана по указателю

即使您从不使用函数指针，非内联内联函数的幽灵也会困扰您，因为不仅仅是程序员可以请求函数指针。有时编译器会生成构造函数和析构函数的非内联副本，以便它们在构造和销毁数组中的对象期间请求函数指针。

目前尚不清楚什么具有指向函数的指针以及数组中对象的破坏。

c++

3 个回答

  1. Best Answer

    Meyers 很可能只是简单地引用了一些他知道的实现，其中数组对象的构造和销毁是通过调用某个隐藏的通用函数“数组构造函数”或“数组析构函数”在内部完成的，其参数集包括指向单个元素的构造函数/析构函数的指针。由于构造函数可以参数化，这样的实现只能在特殊情况下使用构造函数（例如，调用默认构造函数时），但使用析构函数，一切都会简单得多。

    一个更好的例子是在程序中破坏静态对象：因为关于哪些对象已经构造和哪些尚未构造（以及以什么顺序）的信息只出现在运行时，以便随后正确破坏这些对象，它们在运行时通常注册在一些包含指向其析构函数的指针的单个列表中。（同时，显然在这样的列表中注册数组不是逐个元素，而是作为一个整体，记住元素的数量和元素的大小更合理。）

    举个例子，这段代码

    struct NonTrivial
{
  ~NonTrivial() 
  {
    std::cout << "Destructor" << std::endl;
  }
};

void foo()
{
  static NonTrivial A[1000];
}

int main() 
{
  if (rand() > 0) foo();
}

    在这种情况下，MSVC++ 编译器生成代码，在执行期间，将成功创建的静态数组的参数注册到列表中，然后将这些参数传递给通用内部函数以在程序终止时将其删除。

    `eh vector destructor iterator'(void * ptr, 
                                unsigned __int64 size, 
                                unsigned __int64 count, 
                                void(*)(void *) destructor)

    在此处输入图像描述

    如您所见，它将指向析构函数的指针作为 input 。在删除静态对象的情况下，由于上述原因，编译器被迫使用此类函数。

    问题出现了：编译器是否会在编译阶段已经“一切都清楚”的情况下使用相同的函数，即 删除一个正常的自动阵列？

    ...
int main() 
{
  NonTrivial B[512];
}

    检查...使用！

    在此处输入图像描述

    这是一个现成的例子，说明迈耶斯在你引用的部分文本中似乎在谈论什么。

    （而且，我这里所说的“一切都清楚了”在编译阶段就已经不正确了。对于这个数组的元素应该调用哪个析构函数，当然是清楚的。但是在数组的构建过程中，可能会出现异常在某个不可预知的时刻。也就是说要析构的元素个数是一个运行时值，这可能是编译器不追求内置析构函数效率的原因，而是使用相同的参数化函数。）

    GCC 编译器以不同的方式处理这个问题：它不是一个通用的参数化销毁函数，而是为每个静态数组生成单独的销毁函数。每个这样的函数都有硬编码的数组特征，包括它的地址和大小。（这些函数的名称如__tcf_0等__tcf_1）

    在运行时注册这些函数并在程序终止时调用这些函数是通过指针完成的。但是已经在这样的函数内部，在数组销毁循环中调用元素析构函数可以很容易地嵌入。

    • 2

  2. 我不得不找一本书去挖掘。

    简而言之，关键是如果使用指向函数的指针，编译器可能不会内联函数。因为内置函数没有这样的地址。因此，通过指针调用会导致该调用是非内联的。

    Meyers 继续说这样的指针调用不一定是显式的，由程序员编写，并且这样的指针调用可以在编译器生成的构造函数或析构函数中，所以你不能仅仅因为你自己不保证内联性' t 通过指针显式调用函数。 ...

    指针尽管有一个函数并且使用了指向它的指针，但它不会是内置的。（除非它会在其他地方内置，但不会在那些使用指针调用的地方......）

    现在清楚了吗？

    更准确详细的答案，需要原书；我承认翻译者无法翻译那样的东西......

    看了原著。不，一切似乎都翻译得体面。尽管事实上在数组中循环删除期间，可以使用指向析构函数的指针，但数组很简单——作为这种行为的一个例子，仅此而已。

    “我想是的”（c）维尼

    • 1

  3. 理论上，没有人阻止编译器在可以内联的地方内联函数。同时创建相同函数的单独副本，您需要获取函数或方法或析构函数和构造函数的地址。好吧，会有轻微的代码膨胀，那又怎样？同样，当内联函数时，会发生代码膨胀，但这样做是为了提高性能。这是同样的情况。

    • 1

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