Czy publiczne i prywatne mają wpływ na układ pamięci obiektu?

Question

Jest to nawiązanie do innej kwestii kopalni: What is the optimal order of members in a class?

nie zmienia niczego (oprócz widoczności) gdybym organizować członków w taki sposób, że biorą publiczne, chronione i prywatne okazuje?

class Example 
{ 
public: 
    SomeClass m_sc; 
protected: 
    char m_ac[32];  
    SomeClass * m_scp; 
private: 
    char * m_name; 
public: 
    int m_i1; 
    int m_i2; 
    bool m_b1; 
    bool m_b2; 
private: 
    bool m_b3; 
}; 

Czy istnieje różnica między tą klasą a klasą, w której wszystkie osoby publikują w czasie wykonywania? Chcę przestrzegać zasady zamawiania typów z dużych na małe (jeśli czytelność nie jest poważnie skrzywdzona).

Zakładam, że w ogóle nie ma wpływu na skompilowany program, tak jak const jest sprawdzany tylko podczas kompilacji. Czy to jest poprawne?

Answer 1

Odpowiedź zależy od wersji językowej, ponieważ zmieniła się z C++ 03 na C++ 11.

w C++ 03, zasada brzmiała:

Członkowie wewnątrz bloku sterującego sam dostęp (czyli z jednego public, protected, private słowo aby następnego z tego zestawu) mają być przydzielane w kolejności deklaracji w klasie, niekoniecznie w sposób ciągły.

w C++ 11, zasada ta została zmieniona na:

Użytkownicy z poziomu sterowania sam dostęp (publiczne, chronione, prywatne) są przydzielane w kolejności deklaracji wewnątrz klasy, niekoniecznie w sposób ciągły.

Więc w C++ 03, można zagwarantować (używam @ oznaczać przesunięcie członka w klasie):

• @m_ac < @m_scp
• @m_i1 < @m_i2 < @m_b1 < @m_b2

W C++ 11 masz kilka dodatkowych gwarancji:

• @m_ac < @m_scp
• @m_sc < @m_i1 < @m_i2 < @m_b1 < @m_b2
• @m_name < @m_b3

W obu wersjach, kompilator może zmienić kolejność członków w różnych sieciach, jak uzna to za stosowne, a nawet może przeplatać łańcuchy.

---

Należy pamiętać, że istnieje jeszcze jeden mechanizm, który może wejść do obrazu: zajęcia standardowego układu.

Klasa jest układem standardowym, jeśli nie ma wirtualnych, jeśli wszystkie niestatyczne elementy danych mają tę samą kontrolę dostępu, nie ma klas podstawowych ani niestatycznych elementów danych o niestandardowym typie układu lub typ odniesienia i jeśli ma najwyżej jedną klasę z niestatycznymi elementami danych w łańcuchu dziedziczenia (npnie może zarówno zdefiniować własnych niestatycznych elementów danych, jak i odziedziczyć niektórych z klasy bazowej).

Jeśli klasa jest standardowym układ, istnieje dodatkowa gwarancja, że ​​adres jego pierwszej niestatyczny członka danych jest identyczna z samego obiektu klasy (co oznacza po prostu, że wyściółka nie może występować na początku układ klasy).

Należy zauważyć, że warunki będące standardowym układem, a także praktyczne kompilatory, które nie dokonują pesymizacji, skutecznie oznaczają, że w klasie układu standardowego elementy będą układane w sposób ciągły według kolejności deklaracji (z dopełnieniem do wyrównania w razie potrzeby przeplatanym)).

Answer 2

Twierdzę, że zasada zamawiania nie zawsze jest najlepsza. Jedyne, co możesz zrobić, to unikanie "dopełnienia".

Jednak kolejną "regułą" do naśladowania jest posiadanie najbardziej "gorących" elementów na górze, tak aby mogły zmieścić się w linii pamięci podręcznej, która zwykle wynosi 64 bajty.

Wyobraź sobie, że masz pętlę, która sprawdza flagę twojej klasy, a jej przesunięcie wynosi 1, a twój drugi jest przesunięty o 65, a drugi o przesunięcie 200. Otrzymasz pomyłki w pamięci podręcznej.

int count = 0; 

for (int i = 0; i < 10; i++) 
{ 
    if (class->flag/*offset:1*/ == true && class->flag2 == true/*offset:65*/) 
      count += class->n; /*offset: 200*/    
} 

że pętla będzie dużo bardziej wolniej niż cache przyjazne wersji jak:

int count = 0; 

for (int i = 0; i < 10; i++) 
{ 
    if (class->flag/*offset:1*/ == true && class->flag2 == true/*offset:2*/) 
      count += class->n; /*offset: 3*/ 

} 

Ta ostatnia pętla potrzebuje tylko do odczytu jednej linii cache za iteracji. Nie może być szybciej.