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MSDN中對(duì)VS2012版本的臨時(shí)對(duì)象的說(shuō)明如下:

    在某些情況下,編譯器有必要產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象。

  1.     當(dāng)初始化一個(gè)常量引用const reference)時(shí),如果給定的初始化對(duì)象類(lèi)型與目標(biāo)引用類(lèi)型不同(但是兩者  能夠相互轉(zhuǎn)換),需要產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象;
  2.     當(dāng)函數(shù)的返回值是用戶自定義類(lèi)型,且程序中未將此返回值拷貝到其他對(duì)象中時(shí),需要產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象;
  3.     當(dāng)給定的對(duì)象顯式向自定義對(duì)象類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí),產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象;

IBM官網(wǎng)上的給出的描述如下:

    C++中編譯器有些時(shí)候有必要產(chǎn)生臨時(shí)對(duì)象。通常在初始化引用、計(jì)算(評(píng)估evaluation)含有標(biāo)磚類(lèi)型轉(zhuǎn)換的表達(dá)式、參數(shù)傳遞、函數(shù)返回、評(píng)估異常拋出表達(dá)式(throw expression)。

參考資料:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/a8kfxa78(v=vs.110).aspx 

http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/comphelp/v7v91/index.jsp?topic=%2Fcom.ibm.vacpp7a.doc%2Flanguage%2Fref%2Fclrc03cplr116.htm 

    總之,讀完之后,是不是還感覺(jué)臨時(shí)對(duì)象捉摸不定呢?的確,C++標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有明確給出臨時(shí)對(duì)象的產(chǎn)生規(guī)則和條件,由編譯器自動(dòng)產(chǎn)生的,不管是處于效率還是其他原因,各編譯器之間的產(chǎn)生時(shí)機(jī)和方式都略有不同,下面就MSVC編譯器進(jìn)行一些基本的探討,下面的代碼都是在VS2008環(huán)境下編譯通過(guò)的。

情況一:

    通過(guò)不同設(shè)數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)初始化常量引用

    在(1)代碼處,設(shè)置斷點(diǎn),進(jìn)行調(diào)試,查看反匯編如下:


    其中fild dword ptr[ebp-8] 是將整型變量iNum轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型(float)并壓棧(相當(dāng)于復(fù)制了一份iNum的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到浮點(diǎn)寄存器中)。【有關(guān)浮點(diǎn)數(shù)的匯編指令,可參見(jiàn)百度百科相關(guān)說(shuō)明】。然后fstp dwrod ptr[ebp-20h]是出棧指令,將剛才存儲(chǔ)的浮點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到ebp-20h棧空間中。也就是說(shuō)ebp-20h處就是我們要找的“臨時(shí)變量”。通過(guò)對(duì)比const float& r10=fNum;一行的反匯編指令,結(jié)果就更明顯了。

情況二:當(dāng)函數(shù)返回值是自定義類(lèi)型時(shí)。

我們知道,通常函數(shù)的返回值有兩種方式來(lái)傳遞:寄存器和棧。內(nèi)置數(shù)據(jù)類(lèi)型,通常都是通過(guò)寄存器(MSVC下是EAX)來(lái)直接作為返回值的存儲(chǔ)容器,將結(jié)果由被調(diào)用函數(shù)傳遞給調(diào)用者。但是如果返回值是字符串、數(shù)組等比較大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí),一個(gè)32位的寄存器EAX是不夠的,此時(shí)常常會(huì)利用到其他的寄存器(例如ECXEDX)等來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)存容器。自定義的類(lèi)對(duì)象,通常通過(guò)在棧中開(kāi)辟一塊空間(大小由編譯器根據(jù)類(lèi)對(duì)象的大小自動(dòng)設(shè)定)來(lái)轉(zhuǎn)存返回值。所以可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為在棧中開(kāi)辟的轉(zhuǎn)存空間就是一份返回值的副本,即“臨時(shí)對(duì)象”。通過(guò)寄存器的轉(zhuǎn)存,我們不能說(shuō)是“臨時(shí)對(duì)象”,因?yàn)?/font>CPU的一切數(shù)據(jù)操作都是通過(guò)各種寄存器來(lái)完成的,況且寄存器中的數(shù)據(jù)也不存在聲明周期問(wèn)題,隨時(shí)有可能被覆蓋掉,當(dāng)然如果進(jìn)行了進(jìn)棧操作,那就可以叫做臨時(shí)對(duì)象了。

示例代碼如下:

main()函數(shù)中測(cè)試代碼:

                                 
圖一

Point是自定義的一個(gè)二維平面點(diǎn)類(lèi)(因?yàn)槿绻苯佣x成簡(jiǎn)單的POD類(lèi),編譯器會(huì)直接將類(lèi)進(jìn)行優(yōu)化,當(dāng)做兩個(gè)單獨(dú)的整型數(shù)據(jù)成員來(lái)看,所以在定義類(lèi)時(shí),添加了自己的構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)、operator +、取值和設(shè)定函數(shù))。類(lèi)結(jié)構(gòu)如下:


                             圖二

程序的直接運(yùn)行(CTRL+F5)結(jié)果如下:


由輸出結(jié)果可以直接看出,構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)不對(duì)稱(chēng),其中0012FE54處的對(duì)象只調(diào)用了析構(gòu)函數(shù),但是沒(méi)有調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。所以可以懷疑0012FE54應(yīng)該是一個(gè)“temporary object”。(但是為什么可以不調(diào)用構(gòu)造函數(shù),卻要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)呢?這一點(diǎn)我還沒(méi)搞明白,有待考究一下)。

下面單步調(diào)試進(jìn)入到函數(shù)體中,看看究竟:

首先進(jìn)入到(圖一)中的(1)處:

其反匯編代碼如下:

其中,004111C2是構(gòu)造函數(shù)Point(int x, int y)在跳轉(zhuǎn)表中的位置,如下:


如圖所示,再次跳轉(zhuǎn)到Pointint x, int y)構(gòu)造函數(shù)00411720處。

Pointint x, int y)構(gòu)造函數(shù)反匯編代碼如下:

可以用下面的示意圖來(lái)表示有參構(gòu)造函數(shù)的操作過(guò)程:

同樣,運(yùn)行到(圖一)中(2)時(shí),結(jié)果完全相同:

示意圖如下:


然后到(圖一)中的(3)處:

此時(shí)調(diào)用的是無(wú)參構(gòu)造函數(shù),其反匯編代碼如下:

操作過(guò)程示意圖如下;


最后,到了我們此部分的重點(diǎn),p3=p1+p2;

其反匯編代碼如下:


可以看得出來(lái),在調(diào)用operator+00411113)函數(shù)時(shí),壓入了三個(gè)參數(shù)進(jìn)棧:分別是p1的地址、p2的地址,和0x0012FF54(——我們所找的臨時(shí)對(duì)象)。下面就進(jìn)入到了oeprator+友元函數(shù)體中,其反匯編代碼如下:

從反匯編代碼可以看出,在return p3;語(yǔ)句時(shí),將局部對(duì)象p30x0012FE10)拷貝到臨時(shí)對(duì)象0x0012FE54(進(jìn)入函數(shù)前壓入棧中的第三個(gè)參數(shù)——我們要找的臨時(shí)對(duì)象)中。

拷貝完成后,局部變量p3(0x0012FE10)調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)"call 00411037"。此時(shí),由于p3=p1+p2求值表達(dá)式(evaluation expression)還未完成,所以臨時(shí)對(duì)象(0012FE54)并未調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)。

接著往下看。


然后將臨時(shí)對(duì)象中的值拷貝到了主函數(shù)的局部對(duì)象p3中(如圖中紅色代碼所示)。至此,求值表達(dá)式運(yùn)算完成,意味著臨時(shí)對(duì)象(0x0012FE54)的生存已失去意義,遂將0x0012FE54復(fù)制到ECX中壓棧,然后調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

函數(shù)最后:return 0;時(shí),主函數(shù)中的p1,p2,p3生命周期也就結(jié)束了,所以按照與構(gòu)造函數(shù)相反的順序依次調(diào)用其析構(gòu)函數(shù),反匯編代碼如下:


參考書(shū)籍:

《深度探索C++對(duì)象模型》

C++反匯編與逆向分析技術(shù)揭秘》
注:文中是個(gè)人學(xué)習(xí)過(guò)程中的筆記,歡迎大家批評(píng)指正,交流溝通才能進(jìn)步。

個(gè)人郵箱:zssure@163.com

posted on 2012-07-01 19:24 zssure 閱讀(182) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用

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