用汇编的眼光看C++(之类静态变量、静态函数)

来源:岁月联盟 编辑:exp 时间:2011-10-06

 

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    看过设计模式的朋友都知道,我们在设计单件模式的时候离不开类的静态函数。和类的成员变量不同,类的静态变量属于全部类对象数据;同样和类的成员函数不同,类的静态函数属于全部类函数共有。这句话读来想来有一些拗口,不过没有关系,我们可以通过一段代码来说明问题。

 

    (1)静态变量

 

    老规矩,我们首先对类进行初步定义,如下所示:

 

 

class employee 

public: 

    employee() { } 

    ~employee() {} 

 

    static int value; 

}; 

class employee

{

public:

       employee() { }

       ~employee() {}

 

       static int value;

};    那么,这里出现的value是不是所共有的,我们可以看看相关的函数代码即可:

 

 

67:   int employee::value = 0; 

68: 

69:   void process() 

70:   { 

00401240   push        ebp 

00401241   mov         ebp,esp 

00401243   push        0FFh 

00401245   push        offset __ehhandler$?process@@YAXXZ (0041f469) 

0040124A   mov         eax,fs:[00000000] 

00401250   push        eax 

00401251   mov         dword ptr fs:[0],esp 

00401258   sub         esp,48h 

0040125B   push        ebx 

0040125C   push        esi 

0040125D   push        edi 

0040125E   lea         edi,[ebp-54h] 

00401261   mov         ecx,12h 

00401266   mov         eax,0CCCCCCCCh 

0040126B   rep stos    dword ptr [edi] 

71:       employee m; 

0040126D   lea         ecx,[ebp-10h] 

00401270   call        @ILT+35(employee::employee) (00401028) 

00401275   mov         dword ptr [ebp-4],0 

72:       employee n; 

0040127C   lea         ecx,[ebp-14h] 

0040127F   call        @ILT+35(employee::employee) (00401028) 

73: 

74:       m.value = 10; 

00401284   mov         dword ptr [employee::value (00438494)],0Ah 

75:       n.value = 100; 

0040128E   mov         dword ptr [employee::value (00438494)],64h 

76:   } 

00401298   lea         ecx,[ebp-14h] 

0040129B   call        @ILT+0(employee::~employee) (00401005) 

004012A0   mov         dword ptr [ebp-4],0FFFFFFFFh 

004012A7   lea         ecx,[ebp-10h] 

004012AA   call        @ILT+0(employee::~employee) (00401005) 

004012AF   mov         ecx,dword ptr [ebp-0Ch] 

004012B2   mov         dword ptr fs:[0],ecx 

004012B9   pop         edi 

004012BA   pop         esi 

004012BB   pop         ebx 

004012BC   add         esp,54h 

004012BF   cmp         ebp,esp 

004012C1   call        __chkesp (004086b0) 

004012C6   mov         esp,ebp 

004012C8   pop         ebp 

004012C9   ret 

67:   int employee::value = 0;

68:

69:   void process()

70:   {

00401240   push        ebp

00401241   mov         ebp,esp

00401243   push        0FFh

00401245   push        offset __ehhandler$?process@@YAXXZ (0041f469)

0040124A   mov         eax,fs:[00000000]

00401250   push        eax

00401251   mov         dword ptr fs:[0],esp

00401258   sub         esp,48h

0040125B   push        ebx

0040125C   push        esi

0040125D   push        edi

0040125E   lea         edi,[ebp-54h]

00401261   mov         ecx,12h

00401266   mov         eax,0CCCCCCCCh

0040126B   rep stos    dword ptr [edi]

71:       employee m;

0040126D   lea         ecx,[ebp-10h]

00401270   call        @ILT+35(employee::employee) (00401028)

00401275   mov         dword ptr [ebp-4],0

72:       employee n;

0040127C   lea         ecx,[ebp-14h]

0040127F   call        @ILT+35(employee::employee) (00401028)

73:

74:       m.value = 10;

00401284   mov         dword ptr [employee::value (00438494)],0Ah

75:       n.value = 100;

0040128E   mov         dword ptr [employee::value (00438494)],64h

76:   }

00401298   lea         ecx,[ebp-14h]

0040129B   call        @ILT+0(employee::~employee) (00401005)

004012A0   mov         dword ptr [ebp-4],0FFFFFFFFh

004012A7   lea         ecx,[ebp-10h]

004012AA   call        @ILT+0(employee::~employee) (00401005)

004012AF   mov         ecx,dword ptr [ebp-0Ch]

004012B2   mov         dword ptr fs:[0],ecx

004012B9   pop         edi

004012BA   pop         esi

004012BB   pop         ebx

004012BC   add         esp,54h

004012BF   cmp         ebp,esp

004012C1   call        __chkesp (004086b0)

004012C6   mov         esp,ebp

004012C8   pop         ebp

004012C9   ret

    我们直接看74行和75行。我们看到复制的对象地址都是惊人的一致,这说明实际上m和n所指的value实际上是同一个地址0x401005。不过,类的静态对象有一个要求,那就是对象的静态变量必须像全局变量一样进行初始化操作。

 

    (2)静态函数

 

    静态函数和静态变量一样,实际上就是类的全局函数。它之所以和普通的成员函数不一样,就是因为它不需要定义类的类型就能使用这个函数。根据上面的信息,我们可以重新定义一下这个类:

 

 

class employee 

public: 

    employee() { } 

    ~employee() {} 

 

    static void print() { printf("employee::print()!/n");}; 

}; 

class employee

{

public:

       employee() { }

       ~employee() {}

 

       static void print() { printf("employee::print()!/n");};

};    那么类的静态函数是这样使用的呢?大家看看下面这样一个函数:

 

 

68:   void process() 

69:   { 

00401230   push        ebp 

00401231   mov         ebp,esp 

00401233   sub         esp,40h 

00401236   push        ebx 

00401237   push        esi 

00401238   push        edi 

00401239   lea         edi,[ebp-40h] 

0040123C   mov         ecx,10h 

00401241   mov         eax,0CCCCCCCCh 

00401246   rep stos    dword ptr [edi] 

70:       employee::print(); 

00401248   call        @ILT+0(employee::print) (00401005) 

71:   } 

0040124D   pop         edi 

0040124E   pop         esi 

0040124F   pop         ebx 

00401250   add         esp,40h 

00401253   cmp         ebp,esp 

00401255   call        __chkesp (00408620) 

0040125A   mov         esp,ebp 

0040125C   pop         ebp 

0040125D   ret 

68:   void process()

69:   {

00401230   push        ebp

00401231   mov         ebp,esp

00401233   sub         esp,40h

00401236   push        ebx

00401237   push        esi

00401238   push        edi

00401239   lea         edi,[ebp-40h]

0040123C   mov         ecx,10h

00401241   mov         eax,0CCCCCCCCh

00401246   rep stos    dword ptr [edi]

70:       employee::print();

00401248   call        @ILT+0(employee::print) (00401005)

71:   }

0040124D   pop         edi

0040124E   pop         esi

0040124F   pop         ebx

00401250   add         esp,40h

00401253   cmp         ebp,esp

00401255   call        __chkesp (00408620)

0040125A   mov         esp,ebp

0040125C   pop         ebp

0040125D   ret

    静态函数不需要对应的类对象,所以也就不需要this指针。这就是成员函数和静态函数的区别,仅此而已。