Представьте, что вы разрабатываете приложение, использующее какую-то shared-библиотеку. Библиотека тщательно следует принципам обратной совместимости, не меняя старый интерфейс и лишь добавляя новый. Оказывается, даже с учетом этого обновление библиотеки без непосредственной перелинковки приложения может привести к неожиданным эффектам.
Компилятор Microsoft позволяет добавить расширение «novtable» для атрибута «__declspec» при объявлении класса.
Заявленная цель — значительно уменьшить размер генерируемого кода. На экспериментах с нашими компонентами уменьшение составило от 0,6 до 1,2 процента от размера DLL.
Применимость: классы, не предназначенные для создания экземпляров напрямую из них.
Например: чисто интерфейсные классы.
В коде это выглядит так:
struct __declspec(novtable) IDrawable
{
virtual void Draw() const = 0;
};
Примечание: ключевое слово struct использовалось для декларации интерфейсного класса, чтобы избавить пример от не относящихся к теме статьи деталей; тогда как в случае использования class пришлось бы использовать public для указания «публичности» методов. По той же причине я не буду в этой статье добавлять виртуальный деструктор в интерфейсный класс.
Название «novtable» обещает, что виртуальной таблицы не будет… Но как же работает механизм вызова виртуальных функций в следующем коде:
// Добавим декларацию прямоугольника, реализующего интерфейс IDrawable:
class Rectangle : public IDrawable
{
virtual void Draw() const override
{
}
int width;
int height;
};
…
IDrawable* drawable = new Rectangle;
drawable->Draw(); // происходит вызов Rectangle::Draw
…
Традиционно компиляторы реализуют вызовы виртуальных функций через двойную косвенную адресацию — если класс содержит хотя бы одну виртуальную функцию, то в начале каждого объекта этого класса хранится адрес таблицы виртуальных функций. Если компилятор не знает конкретный тип объекта, на который указывает указатель, то для вызова виртуальной функции нужно сначала взять указатель на объект, прочитать адрес начала таблицы, затем по номеру метода прочитать адрес, где хранится реализация функции, затем вызвать функцию.
Процесс поиска конкретной функции по указателю на объект называется поздним связыванием и выполняется во время работы программы. Позднее связывание не только увеличивает накладные расходы на вызов, но и препятствует оптимизации кода компилятором. Из-за этого сами виртуальные функции принято считать замедляющими работу.
В тексте выше ключевое слово «если». Что, если компилятор знает, какую функцию на самом деле надо вызывать?
Читать полностью »