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C++的機制機構解析

開發 后端
對第一次接觸到C++語言的用戶和學者來說,了解C++語言的概念是非常重要的,那么就先說一下什么是C++語言,所謂C++語言:是一種使用非常廣泛的計算機編程語言。

C++為我們所提供的各種存取控制僅僅是在編譯階段給我們的限制,也就是說是編譯器確保了你在完成任務之前的正確行為,如果你的行為不正確,那么你休想構造出任何可執行程序來。

但如果真正到了產生可執行代碼階段,無論是c,c++,還是pascal,大家都一樣,你認為c和c++編譯器產生的機器代碼會有所不同嗎,你認為c++產生的機器代碼會有訪問限制嗎?那么你錯了。什么const,private,統統沒有(const變量或許會放入只讀數據段),它不會再給你任何的限制,你可以利用一切內存修改工具或者是自己寫一個程序對某一進程空間的某一變量進行修改,不管它在你的印象中是private,還是public,對于此時的你來說都一樣,想怎樣便怎樣。

另外,你也不要為c++所提供的什么晚期捆綁等機制大呼神奇,它也僅僅是在所產生的代碼中多加了幾條而已,它遠沒有你想象的那么智能,所有的工作都是編譯器幫你完成,真正到了執行的時候,計算機會完全按照編譯器產生的代碼一絲不茍的執行。

(以下的反匯編代碼均來自visial c++ 7.0)

一.讓我們從變量開始-----并非你想象的那么簡單

變量是什么,變量就是一個在程序執行過程中可以改變的量。換一個角度,變量是一塊內存區域的名字,它就代表這塊內存區域,當我們對變量進行修改的時候,會引起內存區域中內容的改變。

但是你若是學習過匯編或是計算機組成原理,那么你就會清楚對于一塊內存區域來說,根本就不存在什么名字,它所僅有的標志就是他的地址,因此我們若想修改一塊內存區域的內容,只有知道他的地址方能實現。看來所謂的變量一說只不過是編譯器給我們進行的一種抽象,讓我們不必去了解更多的細節,降低我們的思維跨度而已。例如下面這條語句。

按照我們的思維習慣來講,就是“存在一個變量a,它的值是10”,一切都顯得那么的自然。我們不必去在乎什么所謂的地址以及其他的一些細節。然而在這條語句的底層實現中,a已經不能算是一個變量了,它僅僅是一個標記,代表一個地址的標

怎么樣,這條語句不像上面那條易于接受吧,因為它需要了解更多的細節,你幾乎不能得到編譯器的任何幫助,一切思維上的跨越必須由你自己完成。這條語句應該解釋為“把10寫入以a為地址的內存區域”。你說什么?a有些像指針?對,的確像,但還不是,只不過他們的過程似乎是類似的。這里所說的跨越實際上就是從一個現實問題到具體地址以及內存區域的跨越。

二.引用:你可以擁有引用,但編譯器僅擁有指針(地址)
看過了***條,你一定對編譯器的工作有了一定的了解,實際上編譯器就是程序員與底層之間的一個轉換層,它把一個高級語言代碼轉換為低級語言代碼,一個編譯器完成的轉換跨度越大,那么它也就會越復雜。

因為程序員的工作都由他代為完成了。C++編譯器必然比匯編編譯器復雜就是這個道理。如果我問你引用和指針是一樣的嗎?你或許會說當然不一樣了,指針容易產生不安全的因素,引用卻不會,真的不會嗎?我們來看下面這段代碼,

我個人認為,所謂的引用其實就是一種指針,只不過二者的接口并不相同,引用的接口有一定的限制。指針可以一對多,而引用卻只能一對一,即&refer不能被改變,但卻并不能說一對一就是安全的,只不過危險的系數降低罷了。引用比指針更容易控制。

【編輯推薦】

  1. C與C++中標準輸入實現方式上的一點區別
  2. C++編譯器如何對Const常量進行分配存儲空間
  3. C++類庫設計的基本構思與方法
  4. 玩轉C++語言的幾種方法
  5. 如何更好的進行C++代碼編制
責任編輯:chenqingxiang 來源: 博客園
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