语言的学习（10）--类的成本

来源：互联网发布：夜息seo 编辑：程序博客网时间：2024/05/16 09:29

类主要包括了三个核心的概念界面（封装思想），继承，多态的思想。继承主要的目的在于自动复制已有的代码。多态性的目标就是为了使用统一的接口各种不同类型的操作.在本文中主要讨论C++ 的类的实现成本。

C++对OO的支持：基本类，单一/多重继承，单一继承带虚函数，多重继承带虚函数，虚基类

实现的成本的考察包括：对象空间成本，对象数据的存取成本，函数的成本。

基本类

单一/多重继承

单一继承带虚函数

多重继承带虚函数

虚基类

对象空间成本

基本的对象空间成本和结构体以及一般变量相同

同基本类不变

多出vptr和一个虚函数表

有n-1个虚函数指针
有n-1个虚函数表
thunk的assemble的代码段

虚函数表多指向虚基类的offset

对象数据的存取成本

基本结构体的存取效率（主要是编译阶段可以确定基地址和offset）

运行阶段效率相同但对于多重继承编译阶段需要调整this指针

运行阶段效率相同但对于深度继承编译阶段需要调整this 指针

运行阶段效率相同但编译阶段需要调整this指针

运行效率比基本类型低需要做间接寻址（二次读内存）

函数成本

（静态函数和非虚成员函数效率与一般非类函数相当）

基本不添加函数成本

需要间接寻址两次一次vptr一次虚函数表

对于次要函数表需要三次寻址以一次Thunk运行。次表的顺序是先到主表与运行thunk 然后再到次表当中找虚函数位置

非虚基类虚函数同多重继承。对于虚基类则再需要一个链接。

注：所以虚基类最好没有对象成员

注：

一以上说的效率都是指运行阶段效率编译阶段的成本没有考虑。

二继承主要是指公有继承的成本没有考虑包含，私有继承，保护继承

三这里成本消耗是Lippman 在《Inside C ++ model》讨论的对象模型所带来的成本，不同的编译器实现可能有不同的成本

四这里没有考虑构造函数，拷贝构造函数，析构函数对类的成本的影响