用匯編的眼光看C++(之算術符重載).doc

軟件英才網(wǎng) 軟件行業(yè)馳名招聘網(wǎng)站用匯編的眼光看C+（之算術符重載） 算術符重載是類的有一個特性，但是每個人使用的方法不一樣。用的好，則事半功倍；但是如果不正確的使用，則會后患無窮。 （1） 簡單算術符介紹 那什么是算術符重載呢？我們可以舉個例子。一般來說，我們定義兩個int類型的變量的話，我們就可應對這兩個類型進行加、減、乘、除的操作，同時還能比較判斷、打印、數(shù)組操作、*號操作等等。那么如果我們想自己定義的類也具有這樣的屬性，那我們應該怎么辦呢？當然就要算術符重載了。首先，我們對基本class做一個定義：cpp view plaincopy1 class desk 2 3 public: 4 int price; 5 6 desk(int value):price(value) 7 desk() 8 desk& operator+= (desk& d) 9 this-price += d.price; 10 return *this; 11 12 ; 下面，可以用一個范例函數(shù)說明一下使用的方法：cpp view plaincopy13 74: desk n(5); 14 0040126D push 5 15 0040126F lea ecx,ebp-10h 16 00401272 call ILT+0(desk:desk) (00401005) 17 00401277 mov dword ptr ebp-4,0 18 75: desk m(10); 19 0040127E push 0Ah 20 00401280 lea ecx,ebp-14h 21 00401283 call ILT+0(desk:desk) (00401005) 22 00401288 mov byte ptr ebp-4,1 23 76: n += m; 24 0040128C lea eax,ebp-14h 25 0040128F push eax 26 00401290 lea ecx,ebp-10h 27 00401293 call ILT+40(desk:operator+=) (0040102d) 28 77: 大家可以把重點放在76句上面，不過74、75句我們也會稍微介紹一下： 74句： 創(chuàng)建desk類型的臨時變量n，調用構造函數(shù) 75句： 創(chuàng)建desk類型的臨時變量m，調用構造函數(shù) 76句： 兩個desk類型的數(shù)據(jù)相加，但是在匯編的形式上面，我們發(fā)現(xiàn)編譯器把這段代碼解釋成函數(shù)調用，也就是我們在上面定義的算術符重載函數(shù)。 （2）new、free重載 在C+里面，我們不光可以對普通的算術符進行重載處理，還能對new、free進行重載。通過重載new、free，我們還可以加深對代碼的認識，正確認識構造、析構、堆內存分配的原理。 首先，我們對new和delete進行重載定義：cpp view plaincopy29 class desk 30 31 public: 32 int price; 33 34 desk(int value):price(value) 35 desk() 36 void* operator new(size_t size) return malloc(size); 37 void operator delete (void* pData) if(NULL != pData) free(pData); 38 ; 那么使用呢？cpp view plaincopy39 72: desk* d = new desk(10); 40 0040127D push 4 41 0040127F call ILT+65(desk:operator new) (00401046) 42 00401284 add esp,4 43 00401287 mov dword ptr ebp-18h,eax 44 0040128A mov dword ptr ebp-4,0 45 00401291 cmp dword ptr ebp-18h,0 46 00401295 je process+56h (004012a6) 47 00401297 push 0Ah 48 00401299 mov ecx,dword ptr ebp-18h 49 0040129C call ILT+5(desk:desk) (0040100a) 50 004012A1 mov dword ptr ebp-24h,eax 51 004012A4 jmp process+5Dh (004012ad) 52 004012A6 mov dword ptr ebp-24h,0 53 004012AD mov eax,dword ptr ebp-24h 54 004012B0 mov dword ptr ebp-14h,eax 55 004012B3 mov dword ptr ebp-4,0FFFFFFFFh 56 004012BA mov ecx,dword ptr ebp-14h 57 004012BD mov dword ptr ebp-10h,ecx 58 73: delete d; 59 004012C0 mov edx,dword ptr ebp-10h 60 004012C3 mov dword ptr ebp-20h,edx 61 004012C6 mov eax,dword ptr ebp-20h 62 004012C9 mov dword ptr ebp-1Ch,eax 63 004012CC cmp dword ptr ebp-1Ch,0 64 004012D0 je process+91h (004012e1) 65 004012D2 push 1 66 004012D4 mov ecx,dword ptr ebp-1Ch 67 004012D7 call ILT+0(desk:scalar deleting destructor) (00401005) 68 004012DC mov dword ptr ebp-28h,eax 69 004012DF jmp process+98h (004012e8) 70 004012E1 mov dword ptr ebp-28h,0 71 74: 上面是一段普通的new、delete使用代碼。但是我們發(fā)現(xiàn)，簡單的一個語句，在匯編器看來，卻需要做這么多的內容，這是為什么呢，我們不妨來自習看一看： 72句：匯編中有兩個函數(shù)調用，一個是new調用，也就是我們重定義的new函數(shù)，一個是構造函數(shù)，最后的幾行代碼主要是把構造函數(shù)返回指針賦值給一些臨時變量，可忽略 73句：匯編中首先讓指針和0進行了判斷，然后調用了一個函數(shù)，似乎沒有調用我們的delete函數(shù)，我們可以跟進去看一下：cpp view plaincopy72 desk:scalar deleting destructor: 73 00401410 push ebp 74 00401411 mov ebp,esp 75 00401413 sub esp,44h 76 00401416 push ebx 77 00401417 push esi 78 00401418 push edi 79 00401419 push ecx 80 0040141A lea edi,ebp-44h 81 0040141D mov ecx,11h 82 00401422 mov eax,0CCCCCCCCh 83 00401427 rep stos dword ptr edi 84 00401429 pop ecx 85 0040142A mov dword ptr ebp-4,ecx 86 0040142D mov ecx,dword ptr ebp-4 87 00401430 call ILT+75(desk:desk) (00401050) 88 00401435 mov eax,dword ptr ebp+8 89 00401438 and eax,1 90 0040143B test eax,eax 91 0040143D je desk:scalar deleting destructor+3Bh (0040144b) 92 0040143F mov ecx,dword ptr ebp-4 93 00401442 push ecx 94 00401443 call ILT+80(desk:operator delete) (00401055) 95 00401448 add esp,4 96 0040144B mov eax,dword ptr ebp-4 97 0040144E pop edi 98 0040144F pop esi 99 00401450 pop ebx 100 00401451 add esp,44h 101 00401454 cmp ebp,esp 102 00401456 call _chkesp (00408810) 103 0040145B mov esp,ebp 104 0040145D pop ebp 105 0040145E ret 4 上面的代碼便是跟到0x401005之后遇到的代碼，這里有一個跳轉，真正函數(shù)開始的地方是0x401410。這里我們發(fā)現(xiàn)函數(shù)實際上還是調用了我們定義的delete函數(shù)和desk的析構函數(shù)。只不過析構函數(shù)一定要放在delete調用之前。所以，這里我們就看到了，c+中new的真正含義就是先分配內存，然后調用構造函數(shù)；而delete則是先對變量進行析構處理，然后free內存，這就是new和delete的全部意義。掌握了這個基礎，可以幫助我們本地對內存進行很好的管理。 （3）friend算術符重載和普通算術符重載的區(qū)別 有一種算術符的重載是這樣的：cpp view plaincopy106 class desk 107 108 int price; 109 public: 110 desk(int value):price(value) 111 desk() 112 friend desk operator+ (desk& d1, desk& d2); 113 ; 114 115 desk operator +(desk& d1, desk& d2) 116 117 desk d(0); 118 d.price = d1.price + d2.price; 119 return d; 120 121 122 void process() 123 124 desk d1(3); 125 desk d2(4); 126 desk d = d1 + d2; 127 return; 128 感興趣的同學可以匯編看一下，找一找它和普通的非友元函數(shù)有哪些區(qū)別。不過上面的代碼還是讓我們看出了一些端倪： a）友元函數(shù)不屬于類，因為定義的時候我們發(fā)現(xiàn)沒有desk:這樣的前綴 b）友元算術符重載需要比普通的算術符重載多一個輸入?yún)?shù) c）友元函數(shù)在進行算術重載定義的時候需要多定義一個臨時變量d，這在函數(shù)operator+（）可以看出來 d）友元算術重載函數(shù)會破壞原來類地封裝性 e）友元函數(shù)實際上就是全