[C++] Взятие адреса конструктора. Физическое время существование объекта.

@AzaKendler · Регистрация: 30.05.2011

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

1. конструктор.

C++

class A
{
 
int a;
public:
A():a(555){};
~A(){}
 
};
 
int main()
{
A* pa = &A();//это вызов конструктора - явный. он используется контейнерами stl.
//вывод - конструктор можно вызвать явно и с параметрами и без.
// возвращается некий указатель на начало объекта
};

Вопрос: если объект начинается с конструктора, то полученный нами указатель - будет указывать на конструктор? и только высокоуровневые ограничения не дают нам видеть его среди членов объекта и работать с ней. Если это так, то спутившись на уровень ниже, туда где нет ограничений, по идее получив данный адрес - мы можем сделать call по этому адресу. другое дело какой эффект получится, непонятно.
поэтому обращаюсь к тебе Evg как к очень опытному специалисту знающему "нутро".
вот мы сделали бинарник. в нем программа, в ней создаются объекты классов.
мне сложно судить где буду лежать эти объекты, предположу что в .text
если мое предположение верно, то после отображения в память, можно будет обратится к конструктору зная его адрес, поскольку никакие высокоуровневые вещи не будут мешать.

вопрос 2

C++

class A
{
public:
    int a;
A():a(555){};
~A(){}
 
};
 
int main()
{
A* pa = &A();//это временный объект и сразу после создания будет вызван деструктор
 
int mass [1000];
 
for(int i=0;i<1000;i++)//это вызовы для мебели и зачистки останков временных объектов
    mass[i] = i;
 
 
pa->~A(); //не вызывается. объекта нет НО
int z = pa->a; //дело его живет. z ==555
 
 
return 0;
};

каково время жизни поля класса после уничтожения объекта класса?

Evg · 16.02.2012, 15:46

В личке ты вопрос ставил по другому. Просто сейчас повторю твой вопрос и ответ, который я написал, но не смог отправить. Если после этого тебе до сих пор не станет ясен ответ на вопрос 2 (уже из данной темы) - скажи. Про первый вопрос, как я уже писал, я вопроса не понял

Вопрос N2, как он был задан в личке

второй момент на который хотелось бы твоих комментариев. время жизни авто переменных.
каково оно? много раз написано на форуме что после выхода из области видимости и при отсутствии след вызовов - данные лежат нетронутыми. вопрос, какое количество последующих вызовов должно произойти чтобы данные затерлись, если данные эти - поля временного класса А, который создан и сразу уничтожен вначале моего письма.

Ответ

Я не знаю, насколько ты знаком с устройством файловой системы. Когда ты удаляешь файл на диске, то ты потом его можешь восставновить (если повезёт). Происходит это потому, что файл, как логическая сущность, из файловой системы на логическом уровне удаляется. Но физическое содержимое физического диска остаётся не тронутым. Удаляется только запись о том, что такой-то файл присуствует (именно поэтому после восстановления файлов у них нельзя восстановить оригинальное имя), но содержимое файла на диске остаётся, хотя это место отмечено как свободное. Если после удаления файла создать другой файл, то есть вероятность того, что данные от нового файла попадут на те же саме физические области физического диска и перетрут их (и тогда старый файл уже нельзя будет восстановить).

С твоим вопросом про объекты - то же самое. Логическое время жизни автоматического объекта (которое гарантировано стандартом) - это от точки его объявления до закрывающей фигурной скобки в том блоке, в котором объявлена переменная. После того, как перешли закрывающую скобку, логичеси объект существовать перестаёт. Но содержимое объекта физически находится в той области памяти, где существовал объект. Если эта область памяти затем кем-то переиспользуется, то данные от объекта навечно утеряны, если память ещё не успела поиспользоваться, то физически сами данные можно получить

C

#include <stdio.h>
 
int func1 (void)
{
  int a[10];
  a[7] = 0x11111111;
  return a[7];
}
 
int func2 (void)
{
  int b[10];
  /* Используем неинициализированные данные */
  return b[7];
}
 
int main (void)
{
  int x, y;
 
  x = func1();
  y = func2();
  printf ("%x %x\n", x, y);
  return 0;
}

Конкретно в данном случае при использовании конкретно gcc получилось так, что после завершения работы func1 память, в которой лежал массив "a", физически больше не переписывалась и не переиспользовалась. При входе в функцию func2 массив "b" попал в ту же самую память, где находился массив "a", а потому читая неинициализированное значение, мы на самом деле прочитали данные, которые когда-то соответсвовали массиву "a". И потому, читая b[7], прочитали то же значение, что было когда-то записано в a[7]

Ответ на вопрос "какое количество последующих вызовов должно произойти чтобы данные затерлись" нельзя дать однозначно. Это зависит от каждого конкретного случая и от того, каким образом компилятор распорядится стеком. Даные затрутся в тот момент, когда активация текущей функции наложится на интересующий тебя участок памяти и когда компилятор построит записи в эту память. В моём примере активации стека наложились, но в func2 из этой памяти я только читал, но не писал.

@AzaKendler · 16.02.2012, 16:00 **[ТС]**

Evg, спасибо. ответ исчерпывающ.
первый вопрос разобъем.
1. указатель на объект указывает на что? на некую область памяти с которого стартует размещение объекта?
если первой в объекте идет функция - конструктора, значит ли это что получая указатель на объект - мы получаем и адрес расположения конструктора?

@CheshireCat · 16.02.2012, 16:17

1. Да, указатель на объект указывает на некоторую область памяти, в которой размещен объект, - более детально, на первый (в традициях C/C++ правильнее, наверное, говорить "на нулевой") байт бинарного представления объекта.
2. Нет, независимо от наличия член-функций в объекте, этот указатель не указывает ни на конструктор, ни на какую-либо вообще член-функцию.
Более того, Стандарт языка говорит, что указатель на конструктор получать вообще не следует. (Ну, ладно, уточню: хакерскими методами его получить можно, но вот что произойдет при попытке вызвать конструктор по полученному указателю - об этом Стандарт скромно умалчивает.)

@AzaKendler · 16.02.2012, 16:22 **[ТС]**

CheshireCat, ну собственно об этом и шла речь.
найти его по смещению и вызвать. просто думалось что оно совпадать может с началом.
но скорее всего вначале будут какие либо сигнатуры, может имя а может еще что

@~~Bers~~ · 16.02.2012, 16:38

Сообщение от AzaKendler

1. указатель на объект указывает на что?

Указатель на объект указывает на объект (адрес, с которого начинаются данные объекта)

Сообщение от AzaKendler

получая указатель на объект - мы получаем и адрес расположения конструктора?

Получая адрес объекта, мы получаем адрес объекта.

Рассмотрим код:

C++

1
2
3

&A(); //строчка содержит две операции:
        //1. Создание объекта.
        //2. Взятие адреса у сущности, получившейся в результате пункта 1

Таким образом, результатом выражения будет являться адрес объекта.

Рассмотрим другой пример:

C++

int foo() { } 
int main ()
{
    &foo;  //здесь мы получаем адрес самой функции, 
              //а не "результата" её работы
}

Рассмотрим 3й пример:

C++

struct test 
{ 
    test() {} 
    void foo(){}
};
 
 
int main ()
{
    &test::test;  //: error C2277: test::{ctor}: невозможно получить адрес этой функции-члена
    &test::foo;   //а так можно
}

Стоит различать что есть "результат вычисления выражения", что бы понимать, к чему именно будет применена следующая на очереди операция.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от CheshireCat

2. Нет, независимо от наличия член-функций в объекте, этот указатель не указывает ни на конструктор, ни на какую-либо вообще член-функцию.
Более того, Стандарт языка говорит, что указатель на конструктор получать вообще не следует. (Ну, ладно, уточню: хакерскими методами его получить можно, но вот что произойдет при попытке вызвать конструктор по полученному указателю - об этом Стандарт скромно умалчивает.)

можете привести пример, как именно срисовать указатель на конструктор, и затем вызвать этот конструктор по указателю?

@AzaKendler · 16.02.2012, 17:01 **[ТС]**

Bers, ну в теории осмелюсь предположить что.
1. открываем исполняемый файл и ищем в тексте расположение искомого класса. запоминаем смещение относительно начала секции. далее смотрим смещение конструктора - чисто теоретически он будет первым после имен.
затем загружаем файл в память (н-м способом) получаем адрес модуля процесса этого файла, прибавляем смещение до секции (пусть с кодом) + смещение до объекта + смещение до конструктора. далее пробуем запустить.
процедура сходная с поиском функций в сторонней длл

@Kastaneda · 16.02.2012, 18:33

AzaKendler, по поводу того, на что указывает указатель на объект - посмотри код из первого поста В дизассемблерованном коде отсутствует позднее связывание. Оптимизация? правда тот код будет работать только в MSVS и только с вируатльными ф-циями (про другие компиляторы ни чего сказать не могу, т.е. не проверял) Но как пример сойдет)

@AzaKendler · 16.02.2012, 18:54 **[ТС]**

Kastaneda, ну чтоб получился законченный пример я хочу попросить тебя дописать а что же получилось в результате настоящего позднего связывания. скинь плиз либо туда либо сюда

Evg · 16.02.2012, 19:22

Сообщение от AzaKendler

если объект начинается с конструктора

Наконец, как мне кажется, я понял твою ошиюку. Ты считаешь, что если в теле класса описан метод (или конструктор), то он "находится" в объекте. На самом деле это не так. В объекте находятся только данные (поля класса), а методы и конструкторы - по сути дела это обычные функции, просто описаны они в теле класса (что является всего лишь синтаксисом языка, не более того). В своей статье про конструкторы и деструкторы есть много аналогов, когда для кода на Си++ пишется код-аналог на Си. Собственно, в случае твоего вопроса это так же справедливо

Добавлено через 7 минут

Сообщение от AzaKendler

C++

1	A* pa = &A();//это вызов конструктора - явный. он используется контейнерами stl

Это НЕ явный вызов конструктора. Запись "A()" означает создать объект типа A и вызвать для него дефолтный конструктор, а "&A();" означает взятие адреса на этот объект

@AzaKendler · 16.02.2012, 19:38 **[ТС]**

Evg, тогда поясни еще пожалуйста, куда в бинарном файле попадают методы объекта класса. они лежат отдельно от полей?
например у нас есть адрес начала "объекта" перемещаясь от этого начала мы находим..адрес? того где лежат его методы?
поясни плиз.

@retmas · 16.02.2012, 19:42

методы класса - обычные ф-ии со своей сигнатурой.
объект - кусок памяти с данными и никакие ф-ии в этом объекте не "лежат"

@AzaKendler · 16.02.2012, 19:43 **[ТС]**

retmas, в бинарнике. имелся ввиду бинарник и его разделы.
в любом случае надо прояснить вопрос. как оно там расположено и вызывается. в секции кода точка входа в программу. там же видимо лежит и конструктор?

@~~Bers~~ · 16.02.2012, 19:49

Сообщение от AzaKendler

Evg, тогда поясни еще пожалуйста, куда в бинарном файле попадают методы объекта класса. они лежат отдельно от полей?
например у нас есть адрес начала "объекта" перемещаясь от этого начала мы находим..адрес? того где лежат его методы?
поясни плиз.

Не существуют методов объекта класса. Существуют методы класса.
Живут они в статической области памяти. И "выглядят" как самые обычные функции.

После компиляции, вообще уже не существует никаких классов, и никаких экземпляров классов.
Только боевой код самих функций, и память.

Грубо говоря, исходный код вида: объект.Метод();
Преобразуется к виду Метод(this объекта);

@AzaKendler · 16.02.2012, 19:53 **[ТС]**

Bers, ну понятно. важно понять теперь что куда попадает. если я правильно понимаю то все эти методы кучей попадут в секцию кода в бинарном файле. верно? возникает вопрос а сам класс будет трактован как просто набор данных? что же тогда будет его началом? на что мы возьмем указатель?

A* a = &A();

@~~Bers~~ · 16.02.2012, 19:55

Сообщение от AzaKendler

Evg, тогда поясни еще пожалуйста, куда в бинарном файле попадают методы объекта класса. они лежат отдельно от полей?

В самом бинарном файле присутствует только боевой код скомпилированных функций.
Никаких экземпляров классов, с его полями там нет.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от AzaKendler

A* a = &A();

Будит запущена функция A();
Результатом работы функции будит объект.

Далее: &объект
Результат работы - адрес объекта.

Что не понятного?

@AzaKendler · 16.02.2012, 20:04 **[ТС]**

Сообщение от Bers

В самом бинарном файле присутствует только боевой код скомпилированных функций.
Никаких экземпляров классов, с его полями там нет.

конструктор - функция? поля - данные?

вопрос. получая указатель на созданный объект класса - получаем адрес чего?

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Bers

адрес объекта.

объекта нет. он существует на уровне с++, так на что указывает указатель? на данные? или на боевую функцию в памяти?
A* a = &A();

если на данные то в данных в бинарнике должен быть адрес того где искать конструктор. верно?

@~~Bers~~ · 16.02.2012, 20:06

Сообщение от AzaKendler

конструктор - функция? поля - данные?

вопрос. получая указатель на созданный объект класса - получаем адрес на что?

"Объект" на с++ это кусок памяти. (не путать с "экземплярами классов ООП" )

Указатель - это переменная, которая хранит адрес памяти.

Получая указатель, который хранит адрес созданного объекта, ты получаешь адрес этого объекта.
Адрес ячейки памяти, с которой начинается нулевой байт этого объекта.

@AzaKendler · 16.02.2012, 20:10 **[ТС]**

Сообщение от Bers

Адрес ячейки памяти, с которой начинается нулевой байт этого объекта

так что есть объект в терминах - "данные - боевые функции". что есть его нулевой байт? он в секции данных или кода?

сформулируй однозначное определение плиз. это важно. например объект класса с++ на уровне бинарного файла это:

поля объекта лежат в секции данных. методы в секции кода. в секции данных хранятся смещения до методов в секции кода.
методы естественно на таком уроне есть функции.

получая указатель на объект класса с++ мы получаем адрес некой сигнатуры (нулевой байт) этого класса в секции данных, далее подряд идут данные этого объекта

как то так.это интересно понять

@retmas · 16.02.2012, 20:13

Сообщение от AzaKendler

retmas, в бинарнике. имелся ввиду бинарник и его разделы.

и я о том же

Сообщение от AzaKendler

а сам класс будет трактован как просто набор данных?

нет в бинарнике никаких классов

Сообщение от AzaKendler

получая указатель на созданный объект класса - получаем адрес чего?

адрес начала куска памяти, хранящей состояние(данные) объекта

@~~Bers~~ Заблокирован
	16.02.2012, 19:49	14
	Сообщение от AzaKendler Evg, тогда поясни еще пожалуйста, куда в бинарном файле попадают методы объекта класса. они лежат отдельно от полей? например у нас есть адрес начала "объекта" перемещаясь от этого начала мы находим..адрес? того где лежат его методы? поясни плиз. Не существуют методов объекта класса. Существуют методы класса. Живут они в статической области памяти. И "выглядят" как самые обычные функции. После компиляции, вообще уже не существует никаких классов, и никаких экземпляров классов. Только боевой код самих функций, и память. Грубо говоря, исходный код вида: объект.Метод(); Преобразуется к виду Метод(this объекта); 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 16:00 [ТС]	3
	Evg, спасибо. ответ исчерпывающ. первый вопрос разобъем. 1. указатель на объект указывает на что? на некую область памяти с которого стартует размещение объекта? если первой в объекте идет функция - конструктора, значит ли это что получая указатель на объект - мы получаем и адрес расположения конструктора? 0

@CheshireCat 2924 / 1274 / 114 Регистрация: 27.05.2008 Сообщений: 3,465
	16.02.2012, 16:17	4
	Сообщение было отмечено как решение Решение 1. Да, указатель на объект указывает на некоторую область памяти, в которой размещен объект, - более детально, на первый (в традициях C/C++ правильнее, наверное, говорить "на нулевой") байт бинарного представления объекта. 2. Нет, независимо от наличия член-функций в объекте, этот указатель не указывает ни на конструктор, ни на какую-либо вообще член-функцию. Более того, Стандарт языка говорит, что указатель на конструктор получать вообще не следует. (Ну, ладно, уточню: хакерскими методами его получить можно, но вот что произойдет при попытке вызвать конструктор по полученному указателю - об этом Стандарт скромно умалчивает.) 3

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 16:22 [ТС]	5
	CheshireCat, ну собственно об этом и шла речь. найти его по смещению и вызвать. просто думалось что оно совпадать может с началом. но скорее всего вначале будут какие либо сигнатуры, может имя а может еще что 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 17:01 [ТС]	7
	Bers, ну в теории осмелюсь предположить что. 1. открываем исполняемый файл и ищем в тексте расположение искомого класса. запоминаем смещение относительно начала секции. далее смотрим смещение конструктора - чисто теоретически он будет первым после имен. затем загружаем файл в память (н-м способом) получаем адрес модуля процесса этого файла, прибавляем смещение до секции (пусть с кодом) + смещение до объекта + смещение до конструктора. далее пробуем запустить. процедура сходная с поиском функций в сторонней длл 0

@Kastaneda 5231 / 3204 / 362 Регистрация: 12.12.2009 Сообщений: 8,113 Записей в блоге: 2
	16.02.2012, 18:33	8
	AzaKendler, по поводу того, на что указывает указатель на объект - посмотри код из первого поста В дизассемблерованном коде отсутствует позднее связывание. Оптимизация? правда тот код будет работать только в MSVS и только с вируатльными ф-циями (про другие компиляторы ни чего сказать не могу, т.е. не проверял) Но как пример сойдет) 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 18:54 [ТС]	9
	Kastaneda, ну чтоб получился законченный пример я хочу попросить тебя дописать а что же получилось в результате настоящего позднего связывания. скинь плиз либо туда либо сюда 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 19:38 [ТС]	11
	Evg, тогда поясни еще пожалуйста, куда в бинарном файле попадают методы объекта класса. они лежат отдельно от полей? например у нас есть адрес начала "объекта" перемещаясь от этого начала мы находим..адрес? того где лежат его методы? поясни плиз. 0

@retmas Жарю без масла 867 / 749 / 225 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 1,702
	16.02.2012, 19:42	12
	методы класса - обычные ф-ии со своей сигнатурой. объект - кусок памяти с данными и никакие ф-ии в этом объекте не "лежат" 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 19:43 [ТС]	13
	retmas, в бинарнике. имелся ввиду бинарник и его разделы. в любом случае надо прояснить вопрос. как оно там расположено и вызывается. в секции кода точка входа в программу. там же видимо лежит и конструктор? 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 19:53 [ТС]	15
	Bers, ну понятно. важно понять теперь что куда попадает. если я правильно понимаю то все эти методы кучей попадут в секцию кода в бинарном файле. верно? возникает вопрос а сам класс будет трактован как просто набор данных? что же тогда будет его началом? на что мы возьмем указатель? A* a = &A(); 0

@~~Bers~~ Заблокирован
	16.02.2012, 19:55	16
	Сообщение от AzaKendler Evg, тогда поясни еще пожалуйста, куда в бинарном файле попадают методы объекта класса. они лежат отдельно от полей? В самом бинарном файле присутствует только боевой код скомпилированных функций. Никаких экземпляров классов, с его полями там нет. Добавлено через 1 минуту Сообщение от AzaKendler A* a = &A(); Будит запущена функция A(); Результатом работы функции будит объект. Далее: &объект Результат работы - адрес объекта. Что не понятного? 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 20:04 [ТС]	17
	Сообщение от Bers В самом бинарном файле присутствует только боевой код скомпилированных функций. Никаких экземпляров классов, с его полями там нет. конструктор - функция? поля - данные? вопрос. получая указатель на созданный объект класса - получаем адрес чего? Добавлено через 2 минуты Сообщение от Bers адрес объекта. объекта нет. он существует на уровне с++, так на что указывает указатель? на данные? или на боевую функцию в памяти? A* a = &A(); если на данные то в данных в бинарнике должен быть адрес того где искать конструктор. верно? 0

@~~Bers~~ Заблокирован
	16.02.2012, 20:06	18
	Сообщение от AzaKendler конструктор - функция? поля - данные? вопрос. получая указатель на созданный объект класса - получаем адрес на что? "Объект" на с++ это кусок памяти. (не путать с "экземплярами классов ООП" ) Указатель - это переменная, которая хранит адрес памяти. Получая указатель, который хранит адрес созданного объекта, ты получаешь адрес этого объекта. Адрес ячейки памяти, с которой начинается нулевой байт этого объекта. 0

@AzaKendler 214 / 116 / 14 Регистрация: 30.05.2011 Сообщений: 1,772
	16.02.2012, 20:10 [ТС]	19
	Сообщение от Bers Адрес ячейки памяти, с которой начинается нулевой байт этого объекта так что есть объект в терминах - "данные - боевые функции". что есть его нулевой байт? он в секции данных или кода? сформулируй однозначное определение плиз. это важно. например объект класса с++ на уровне бинарного файла это: поля объекта лежат в секции данных. методы в секции кода. в секции данных хранятся смещения до методов в секции кода. методы естественно на таком уроне есть функции. получая указатель на объект класса с++ мы получаем адрес некой сигнатуры (нулевой байт) этого класса в секции данных, далее подряд идут данные этого объекта как то так.это интересно понять 0

@retmas Жарю без масла 867 / 749 / 225 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 1,702
	16.02.2012, 20:13	20
	Сообщение от AzaKendler retmas, в бинарнике. имелся ввиду бинарник и его разделы. и я о том же Сообщение от AzaKendler а сам класс будет трактован как просто набор данных? нет в бинарнике никаких классов Сообщение от AzaKendler получая указатель на созданный объект класса - получаем адрес чего? адрес начала куска памяти, хранящей состояние(данные) объекта 0

[C++] Взятие адреса конструктора. Физическое время существование объекта.

Решение