【C++】面向对象模型 ② ( C++ 类对象的内存存储方式 | C 语言内存四区回顾 | C++ 类对象内存结构 | C++ 编译器将 C++ 类转为 C 语言代码分析 )

心已赠人 2023-10-16 13:42 35阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、C++ 类对象的内存存储方式
 *   *  1、C 语言内存四区回顾
     *  2、C++ 类对象内存结构
     *  3、C++ 编译器将 C++ 类 转为 C 语言代码 分析

## 一、C++ 类对象的内存存储方式 ##

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### 1、C 语言内存四区回顾 ###

**操作系统 将 C 代码 分为  4 4 4 个区** , 由上到下 : 堆区 , 栈区 , 全局区 , 代码区 ;

*  **堆区 :** 开发者负责分配释放内存 , 调用 malloc / new 函数分配内存 , 调用 free / delete 函数释放内存 , 如果程序结束还没有释放内存 , 则 由操作系统回收内存 ;
 *  **栈区 :** 由 编译器 自动 分配 与 释放 , 存放函数 参数 , 局部变量值 ;
 *  **全局区 :**
    
     *  ***静态区 :*** 存放 全局变量 , 静态变量 ; 初始化的 全局变量 和 静态变量 放在一块区域 , 未初始化的 全局变量 和 静态变量 放在另外一块区域 ; 程序执行结束后由操作系统释放 ;
     *  ***常量区 :*** 存放 字符串常量 和 其它常量 , 程序结束后由 操作系统释放 ;
 *  **代码区 :** 存放 函数的 二进制代码 ;

![在这里插入图片描述][b72e716f41b74a96baa5b63a7b117227.png]

### 2、C++ 类对象内存结构 ###

**C++ 类对象内存结构 : C++ 类 实例对象 中的 成员变量 和 成员函数 在内存中是分开存储的 ;**

*  **成员变量 :**
    
     *  ***普通成员变量 :*** 在 对象 指针指向的内存中存储 , 存储方式与 C 语言中的 struct 结构体 存储变量的 内存结布局 和 字节对齐方式 相同 ;
     *  ***静态成员变量 :*** 在 内存 中的 全局数据区 中存储 ;
 *  **成员函数 :** 不管是 普通成员函数 还是 静态成员函数 , 都存储在 代码段 中 ;

**C++ 面向对象 的底层 , 也是通过 C 语言实现的 ;**

### 3、C++ 编译器将 C++ 类 转为 C 语言代码 分析 ###

C++ 编译器 将 C++ 类 的 成员变量 和 成员函数 进行分开定义 ;

**普通成员变量存储 :**

对于 普通的 成员变量 , 存放在 结构体 中 ,

原来的 类名为 Test , 普通成员变量为 mI , C++ 编译器会将类转为 struct 结构体 , 然后将 普通成员变量 转为 结构体中的成员 ;

**普通成员方法存储 :**

Test 类中的成员函数 getI , 转为 C 语言后 , 方法名变为 类名\_成员函数名 , 即 Test\_getI ;

函数名 转换完毕后 , 还需要解决一个问题 , 多个对象都需要调用该 Test\_getI 方法 , 此时将 第一个函数参数 , 类型为 Test\* 类型 , 作为 对象的指针传入 ;

Test 类中的 getI 函数 , 最终转为了 Test\_getI(Test\* pThis) 函数 , 这是一个普通的 C 语言函数 ;

**参数个数 :** 将 C++ 类成员函数 转为 C 语言函数 后 , 对应的 C 语言函数 的第一个参数必须是 指定的类型指针参数 , 也就是说 , 假如 C++ 类成员函数有  n n n 个参数 , 那么 C++ 编译器将其转为的 C 语言函数就有  n + 1 n + 1 n\+1 个参数 ;

**静态成员函数 :** C++ 类中的 静态函数 转为 C 语言函数 ;

函数名 的 转换是一样的 , Test 类中的成员函数 Print , 转为 C 语言后 , 方法名变为 类名\_成员函数名 , 即 Test\_Print ;

静态成员函数 与 普通成员函数 的区别是 ,

*  普通成员函数 转换后的 C 语言函数 , 第一个参数是 类对象指针 ;
 *  静态成员函数 转换后的 C 语言函数 , 没有 类对象指针参数 ;
 *  静态成员函数 与 转换后的 C 语言函数 , 参数列表是一样的 ;

**成员函数调用 :**

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