C++编译器与操作系统调用约定详解
"调用约定对于不同的C++编译器和操作系统" 这篇文档详细阐述了在不同C++编译器和操作系统中数据表示、函数调用约定、寄存器使用规则、名称修饰策略等关键概念。作者是Agner Fog,来自哥本哈根工业大学,版权归属2004-2009年,最后更新于2009年9月26日。 1. **介绍** 该文档旨在解决编程中因编译器和操作系统差异导致的不兼容问题,强调了标准化的重要性。 2. **数据表示** 数据表示是指计算机如何存储和处理不同类型的数据,如整型、浮点型和字符型等。这部分可能涉及字节顺序(大端或小端)、精度和内存对齐等因素。 3. **数据对齐** 数据对齐涉及到内存分配时,确保数据的起始地址符合特定的边界,以优化访问效率和减少内存访问中的异常。 4. **栈对齐** 在函数调用时,栈需要保持特定的对齐方式,以确保高效且正确地存储和恢复局部变量。栈对齐规则可能会因编译器和操作系统而异。 5. **寄存器使用** 这部分讨论了不同编译器如何利用CPU寄存器来存储临时变量和函数参数,以及在64位Windows环境中是否可以使用浮点寄存器,以及未来YMM向量寄存器的使用情况。 6. **内核代码中的寄存器使用** 在内核模式下,由于安全性和性能的考虑,寄存器的使用可能有特殊的限制和约定。 7. **函数调用约定** 函数调用约定规定了参数如何传递给函数,函数如何返回值,以及哪些寄存器被用于传递参数或保存状态。这部分详细分析了对象、SIMD类型(单指令多数据)的传递和返回。 8. **名称修饰(Name Mangling)** 名称修饰是编译器为了处理C++的重载函数和模板等特性,将标识符转换为机器可识别的内部形式的过程。文档列举了微软、 Borland、Watcom、GNU等编译器的名称修饰规则,并提供了如何关闭名称修饰的方法。 9. **异常处理和栈展开** 异常处理涉及到在程序出错时如何恢复状态,栈展开则是异常处理的一部分,用于追踪调用堆栈以处理未捕获的异常。 10. **初始化和终止函数** 在程序开始和结束时执行的函数,如`main()`之前的全局对象初始化和程序结束时的清理工作。 11. **虚表和运行时类型识别** 虚表是C++实现多态性的关键机制,它包含类的虚函数指针,使得运行时可以确定对象的实际类型并调用相应的函数。 12. **其他相关内容** 文档可能还涵盖了更多关于C++运行机制的细节,例如编译器特定的特性、优化策略以及与内存管理相关的议题。 这份文档是理解C++跨平台开发中编译器差异的重要参考资料,对开发者进行底层优化和调试具有极高的价值。
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