멤버 함수는 x86 어셈블리의 개체 데이터에 어떻게 액세스하고 수정합니까?

x86 어셈블리의 Object Storage 및 멤버 함수 액세스 이해

Object Storage

x86 어셈블리, 구조체 및 클래스를 포함한 개체는 연속적인 메모리 블록으로 저장됩니다. 이러한 블록 내에서 멤버 변수는 선언된 순서대로 순차적으로 배열됩니다. 각 멤버 변수의 주소는 블록을 탐색할 때마다 증가합니다.

멤버 함수 액세스

멤버 함수는 this 포인터를 통해 객체에 액세스할 수 있습니다. 비멤버 함수에서는 객체의 주소가 암시적으로 첫 번째 인수로 전달됩니다. 그러나 멤버 함수의 경우에는 암시적인 this 포인터로 인해 그렇지 않습니다.

this 포인터는 객체가 저장된 메모리 블록의 시작을 가리킵니다. 이 포인터를 사용하면 멤버 함수가 객체의 데이터 멤버에 직접 액세스하고 수정할 수 있습니다.

예를 들어 멤버 변수 m_a 및 m_b가 있는 foo라는 클래스와 m_a를 증가시키는 멤버 함수 inc_a가 있는 경우 어셈블리 inc_a에 대한 코드는 다음과 같습니다.

foo::inc_a():
    mov eax, DWORD PTR [rdi+4]      # eax = this->m_a
    lea edx, [rax+1]                # edx = eax + 1
    mov DWORD PTR [rdi+4], edx      # this->m_a = edx
    ret

가상 멤버 함수

가상 멤버 함수가 있는 클래스의 경우 추가 수준의 간접 참조가 도입됩니다. 클래스의 각 인스턴스는 가상 함수 테이블(vtable)에 대한 포인터를 저장합니다. vtable에는 가상 멤버 함수의 실제 구현에 대한 포인터가 포함되어 있습니다.

가상 멤버 함수가 호출되면 프로그램은 먼저 해당 함수에 대한 vtable 항목으로 이동합니다. 점프 대상은 실제 함수 구현이며, 이후 실행됩니다.

객체 스토리지 최적화

객체는 일반적으로 메모리에 저장되지만 레지스터에 저장될 수도 있습니다. . 컴파일러는 객체를 사용하는 동안 레지스터에 보관할 수 있는 경우 메모리에 객체를 배치하지 않도록 코드를 최적화할 수 있습니다. 이 최적화는 개체가 레지스터에 들어갈 만큼 작고 해당 멤버가 적극적으로 사용될 때 가능합니다.

예를 들어, 값으로 작은 구조체를 반환하는 함수는 해당 개체에 메모리를 할당하지 않을 수 있습니다. 대신 컴파일러는 구조체의 멤버를 레지스터로 묶고 직접 반환할 수 있습니다.

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