OP 问题自然分为 3 个问题:
- VC++ 2010 是否进行了所描述的去虚拟化 - 答案是:
没有
- 可以做到吗?答案是:可以理论上可以做到
在某些情况下完成。
- 为什么 VC++ 不这样做。 - 我们只能推测...
以下是详细信息:
1。这样的优化是VC++做的吗
为了证明这个优化没有完成,我们需要在 Project Properties/Configuration Properties/C/C++/Output Files 中启用汇编语言列表:将 Assembler Output 设置为“Assembly With Source Code”(/FAs)”。
这是来自 OP 的稍微修改的 C++ 代码(我将 ICar 从抽象类更改为普通类,它不会改变问题的要点):
#include "stdafx.h"
class ICar
{
public:
virtual void Accelerate(){printf("%s", "a\n");};
virtual void Break(){printf("%s", "b\n");};
};
class CarImpl : public ICar
{
public:
virtual void Accelerate(){ printf("%s", "accelerate\n"); }
virtual void Break(){ printf("%s", "break\n"); }
void Fly() { printf("%s", "fly\n"); }
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
ICar *pCar = new CarImpl();
pCar->Break();
CarImpl *pCarImpl = new CarImpl();
pCarImpl->Fly();
CarImpl carImpl;
carImpl.Break();
carImpl.Fly();
return 0;
}
首先,(注意 1)让我们注意到carImpl.Break(); 不使用虚函数。这不是优化的结果——它是 C++ 的一个特性:如果在编译期间知道对象的类型,则不使用虚函数机制。虚函数机制仅在涉及指针或引用时使用。
其次,让我们启用优化 /O2 并查看为pCar->Break();(虚拟方法)和pCarImpl->Fly();(非虚拟方法)生成的汇编程序。
对于 Break() 的调用,我们将看到:
; 24 : pCar->Break();
mov edx, DWORD PTR [eax]
mov ecx, eax
mov eax, DWORD PTR [edx+4]
call eax
EAX 包含一个指向 CarImpl 对象的指针(从前面未显示的汇编程序行可以清楚地看出)。在第一条mov指令中,CarImpl对象的第一个dword被加载到EDX中(对象的第一个dword通常是vtbl的地址),然后CarImpl的this被加载到ECX中(这对我们来说并不重要),然后将EDX指向的点(虚函数表中的第二个函数)偏移4的dword加载到EAX中,然后调用完成。
在 Fly() 的情况下,我们将看到:
; 27 : pCarImpl->Fly();
push OFFSET ??_C@_04PPJAHJOB@fly?6?$AA@
push OFFSET ??_C@_02DKCKIIND@?$CFs?$AA@
call _printf
这只是 printf 的内联,其中传递了两个参数。
因此,显然在 Break() 的情况下,vtable 的使用并未优化。
2。能不能做这样的优化
原则上它可以被优化。我在 M.Ellis, B. Stroustrup, Addison-Wesley 1990 的“The Annotated C++ Reference Manual”中找到了以下语句:第 10.2 章(我有这本书的翻译,我正在翻译回英文 :-) 所以它可能不是 Stroustroup 的确切措辞。)
如果在编译时知道对象的确切类型,则不需要虚函数机制。相反,实现可以生成类成员函数的普通调用。 (DK:我们代码中 carImpl.Break() 的情况,请参阅我的注释 1)
...
当通过指针或引用调用虚函数时,可能无法静态知道对象的实际类型,因此应该使用虚函数的机制。对控制流有足够了解的编译器可以放弃对虚函数的调用,即使在某些情况下,例如通过以下代码中的 bp 调用:
struct base {
virtual void vf1();
}
class derived : public base{
public:
void vf1();
}
void g()
{
derived d;
base* bp = &d;
bp->vf1();
}
...
内联虚函数非常有意义并且经常使用。自然,内联仅用于将内联函数应用于已知类型的对象的地方。 (DK:我认为这里 B. Stroustrup 也参考了我们的 carImpl.Break() 案例;即 NOTE1 中描述的案例)。
3。为什么没有完成
虽然这在 OP 中并没有逐字询问,但也许这是一个隐藏的问题。我同意 Alex Cohn 的其中一个 cmets(说得好):
可以,但不能。可能这种情况不会经常发生,不足以证明可靠地优化此类调用所需的资源是合理的。