月度归档： 2016年9月

C++：调用协定


Warning: WP_Syntax::substituteToken(): Argument #1 ($match) must be passed by reference, value given in /www/wwwroot/fawdlstty.com/wp-content/plugins/wp-syntax/wp-syntax.php on line 383

调用协定这个东西涉及到C语言函数实现的原理，大家都知道，调用函数时，保存当前执行环境，跳转到目标函数指令地址执行函数代码，执行完成后恢复调用前的执行环境。但实现的方式这么多，甚至可能不同的语言提供的接口有不同的方式，如何实现与目标函数相同的方式来调用呢？调用协定因此诞生。
可能有人觉得，这东西我从没听说过，但我写的C艹代码一样没问题，有必要研究吗？说实话这东西还是有必要的，主要在不同框架、语言间使用。比如BCB主要用__fastcall实现函数调用，C语言自身默认使用__cdecl实现函数调用，Windows平台又以__stdcall作为主要函数调用方式，而.NET Framework托管平台又以__clrcall实现函数调用，它们之间如何互相调用就是个问题。
Win32平台上可用函数调用协定有以下几种，后面的为别名：
__cdecl ： _cdecl 、 cdecl 、 CDECL 、 WINAPIV
__pascal ： pascal 、 PASCAL
__stdcall ： WINAPI 、 APIENTRY 、 CALLBACK 、 APIPRIVATE
__fastcall
__clrcall
可能因为操作系统版本不同，导致函数定义有些许差异，在Win8.1上，__pascal已经被定义成了__stdcall，但并不妨碍我们对调用协定的学习。上面的关键字看不懂？没关系，我们一一来验证它们的作用。

1、__cdecl调用协定

首先__cdecl，C语言默认调用协定。首先我们先定义一个这样的函数，然后对其进行调用。

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int __cdecl func_cdecl (int a, int b, int c) {
    return a + b + c;
}
//...
func_cdecl (1, 2, 3);

调用协定的定义方式为，将名称写在返回类型与函数名之间。写完之后，通过对齐进行Disassembly，显示如下结果：
20160910230845-cdecl
20160910230845-cdecl-call
继续阅读C++：调用协定

C++11：tuple元组类型


Warning: WP_Syntax::substituteToken(): Argument #1 ($match) must be passed by reference, value given in /www/wwwroot/fawdlstty.com/wp-content/plugins/wp-syntax/wp-syntax.php on line 383

这种类型可以简单理解为：不需要typedef的自定义结构体类型。有时候需要传递、返回一些结构体类型，但其他地方根本用不上这种结构体，那么就不必用typedef了，可以避免公开一些内部结构体名称，更加符合软件工程思想，另外还能少些一大堆代码。
同时，STL中的结构体map中，需要用到的类型std::pair，就可以将其理解为std::tuple。
废话不多说，上代码：

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#include <iostream>
#include <tuple>
using namespace std;
 
int main (int argc, char* argv []) {
    //打包一个tuple
    tuple<int, int, char> c = make_tuple (1, 5, 'c');
    //结构体大小
    cout << sizeof (c) << endl;//结构体大小，结果为12
    //获取tuple中的某个元素
    cout << get<1> (c) << endl;//获取第1个元素（从0开始），值为5
 
    //tie解包，ignore为忽略
    int a, b;
    tie (a, b, ignore) = c;//此时a、b的值分别为1、5
    cout << a << '\t' << b << endl;
 
    return 0;
}

同时，这种随意的数据类型也有自定义结构体的特性，比如传参或返回时，直接传递即为拷贝，通过指针或右值可以减小拷贝开销；另外，tuple也能嵌套使用，使用方法大同小异。

C++：偏移类型


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地址偏移类型在C艹中算是偏冷门的技术，但在特定场合下可以节省大量的代码从而实现需求。这种类型的定义为：类或结构体中的数据成员相对于基址的偏移量。比如，一个类里面成员a地址相对于类基地址偏移量为4；成员b地址相对于类基地址偏移量为8等等。
示例代码如下：

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#include <iostream>
using namespace std;
 
class A {
public:
    int a, b, c;
    A () : a (3), b (5), c (7) {}
};
 
int main (int argc, char* argv[]) {
    int (A::* x) = &A::a;
    int A::* y = &A::b;
    using TZ = int (A::*);
    TZ z = &A::c;    
 
    A *p = (A*)nullptr;
 
    cout << "地址偏移与偏移量值：" << endl;
    cout << &(p->a) << '\t' << &(p->*x) << endl;
    cout << &(p->b) << '\t' << &(p->*y) << endl;
    cout << &(p->c) << '\t' << &(p->*z) << endl;
 
    cout << "直接访问的结果：" << endl;
    cout << x << '\t' << y << '\t' << z << endl;
 
    return 0;
}

代码含义为：首先创建一个类，类里面有三个int类型成员属性，然后在main函数里面写了三种生成地址偏移类型的方法，其中第三种为首先构造地址偏移类型，然后用类型来定义。从经验上看，很容易看出偏移类型为0、4、8，实际运行结果也确实如此。
本机运行结果如下：
20160910151508
直接访问的结果有点出人意料，按道理说也应该是0、4、8才对，难道只代表一个符号么？
于是，在Disassembly上调试，为便于查看，我将代码改为cout << x;，以上代码反汇编结果为：
20160910152858
通过断点调试，x、y、z的值确实是0、4、8，另外反汇编代码可以明显看出，直接打印的含义为，如果值为0xFFFFFFFF，那么显示0，否则为1。因为通常不需要直接打印偏移长度，所以就把这个功能给省略了。真正需要用到的是，这个偏移是不是有效的。定义为，假如偏移长度为0xFFFFFFFF，那么代表这个偏移是无效的。于是我简单加了个hack：

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__asm { mov x, 0ffffffffh }
cout << x;

代码不出所料，结果为0。这儿的0和1分别代表此处偏移类型是否有效。