解剖功能[关闭]答案

【问题标题】：Dissecting functions [closed]解剖功能[关闭]
【发布时间】：2018-01-21 16:50:09
【问题描述】：

我很好奇 cout 函数是怎么写的，我应该去哪里找呢？

我的第二个问题是，我真的可以剖析语言的每个组成部分以理解它吗？

例如，我可以看看编译器是如何读取运算符的吗？即使它是机器代码，我如何在其中找到自己？

【问题讨论】：

标签： c++ compiler-construction machine-code

【解决方案1】：

我很好奇 cout 函数是怎么写的，我应该去哪里找呢？

cout 不是函数。您的意思是输出流的operator<< 成员或非成员函数之一。

无论如何，即使 C++ 标准不要求标准库头文件使用文件，这些函数通常是根据语言本身实现的，并且驻留在编译器附带的文件中。例如，在我的 Windows 系统上，有一个名为 C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Community\VC\Tools\MSVC\14.12.25827\include\iostream 的文件，Visual C++ 编译器使用它来处理用户代码中的 #include <iostream> 之类的行。

预计在这些文件中会看到大量非标准、难以阅读、宏感染和未记录的内部伪 C++。

我的第二个问题是，我真的可以剖析语言的每个组成部分以理解它吗？

仅当编译器是开源的，例如 GCC 而不是 Visual C++，并且仅当您对编译器编写有足够的了解。

例如，我可以看看编译器是如何读取操作符的吗？

仅当编译器是开源的，例如 GCC 而不是 Visual C++，并且仅当您对编译器编写有足够的了解。

即使它是机器码，我如何在其中找到自己？

了解如何在您的系统上使用您的工具view the disassembly。

【讨论】：

【解决方案2】：

C++ 的很大一部分是标准库，它是用 C++ 编写的。如果你想检查它的一部分，没有问题 - 只需查看相应的头文件 - 对于cout，它是iostream，位于文件系统中的某个位置。

如果您使用的是调试器（例如 MS Visual Studio 或 gdb），您可以“步入”实现，就好像它是您自己的代码一样。例如，在 Visual Studio 中，同时调试以下代码行

std::cout << "hello";

你按下F11，它会显示相关operator<<的实现。

不能以这种方式检查“核心”C++ 语言的某些部分。但是，您可以改为检查生成的机器代码。例如，你是否好奇你的编译器是如何实现虚函数的？在 Visual Studio 中按 Ctrl+F11，它会显示代码。

“核心”功能和“库”功能之间的界限有点模糊。 dynamic_cast 之类的东西可能由特殊的 C/C++ 函数或机器代码实现——你必须自己去发现它。无论哪种方式，调试/检查都很容易。

【讨论】：

标准库主要不是用 C++ 编写的，因为没有标准库的实现。它可以主要用 C++ 编写。这是一个相当重要的区别。当然，该标准并不要求以文件的形式实现标头，尽管这是最合乎逻辑和最简单的实现。

【解决方案3】：

学习一门汇编语言，可能不是 x86，因为那已经变得非常复杂。选择 RISC 芯片，例如 Raspberry PI。

您会看到诸如 C 之类的语言很容易映射到汇编语言。几乎每个 C 语句都有一个等价物，即一个或两个汇编语句。当语言可以被定义为只允许 += 1 时，甚至还有 ++ 匹配到 INC（汇编增量）。

Javascript 等高级语言不那么容易匹配。它们旨在简化编程而不是提高效率。 C++ 是一个难点，它确实可以编译成非常高效的机器码，但这仅仅是因为编译器非常复杂。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以尝试分析从 C++ 代码生成的汇编代码。

https://godbolt.org/

如果你想看看它是如何用 C++ 编写的，可以在iostream 标准库中查看。

【讨论】：