从汇编来看C++中struct和class的内存布局

一段简单的c++代码代码  

1. struct student  
2. {     
3.     char* name;  
4.     int age;  
5.     int  collage;  
6. };  
7.   
8. static void WriteAndChangeStudent(struct student data)  
9. {  
10.     fprintf(stdout,data.name);  
11.     data.age = 109;  
12.     printf("%d",data.age);  
13. }  
14.   
15. int main(int argc, char **argv)  
16. {   
17.     struct student* one = new student();      
18.     memset(one,0,sizeof(one));  
19.     one->age = 490;  
20.     one->name = "campolake";  
21.     one->collage = 4;  
22.     WriteAndChangeStudent(*one);  
23.     return 0;  
24. }  

 

为了弄清楚各个语言的内存布局的具体情况，用一些简单的例子来测试一下。

 

第一、先看结构struct的内存结构

struct student* one = new student();

 

C代码  

1. void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)//调用了new运算符  
2.         {       // try to allocate size bytes  
3.         void *p;  
4.         while ((p = malloc(size)) == 0) //在堆上申请内存，如果申请成功则返回。  
5.                 if (_callnewh(size) == 0)  
6.                 {       // report no memory  
7.                 static const std::bad_alloc nomem;  
8.                 _RAISE(nomem);  
9.                 }  
10.   
11.         return (p);  
12.         }  

 简单struct的结构

 

C代码  

1.     one->age = 490;  
2. 000A148F  mov         eax,dword ptr [one]  将one的地址放入eax寄存器  
3. 000A1492  mov         dword ptr [eax+4],1EAh  //第一个四字节是char指针。age 在第二个四字节上  
4.     one->name = "campolake";  
5. 000A1499  mov         eax,dword ptr [one]    
6. 000A149C  mov         dword ptr [eax],offset string "campolake" (0A574Ch)  //将字符串驻留池中的地址赋值  
7.     one->collage = 4;  
8. 000A14A2  mov         eax,dword ptr [one]    
9. 000A14A5  mov         dword ptr [eax+8],4  //collage 在第三个dword   

 

从这里看出结构式按照各个类型的大小和声明顺序来在内存中布局，给其赋值的时候按照各个变量的偏移量来操作。指针保存了其地址。

在结构中增加函数指针，看内存的变化。

 

修改结构，增加函数指针

C代码  

1. struct student  
2. {     
3.     char* name;  
4.     int age;  
5.     int  collage;  
6.     void (*showme)(student* stu);  
7. };  

 给函数指针赋值，并调用。

Cpp代码  

1. one->showme = showmyself;  
2. (*one->showme)(one);  

 对应的汇编

C代码  

1.     one->showme = showmyself;  
2. 0139151C  mov         eax,dword ptr [one]    
3. 0139151F  mov         dword ptr [eax+0Ch],offset showmyself (1391154h)   

 我们看到函数指针占据结构末尾的4个字节。指向方法区的地址。那么方法区又是如何分布的呢？

面向对象的成员方法又是如何实现，如何布局的呢？