用彙編的眼光看c++（之模板函數）

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    如果說模板類定義的是一種資料類型，那麼模板函數定義的就是一種函數。既然是函數，那麼就有輸入資料和輸出資料。和模板類的概念差不多，模板函數的初衷也是為了在函數操作上抽取共同的特性，屏蔽的是類型的不同和差異。我們可以通過下面一個簡單的代碼說明問題：

int int_compare(int a, int b){return a > b ? a : b;}double double_compare(double a, double b){return a > b ? a : b;}

    上面的一段代碼是取較大值的一段代碼。兩個函數之間最大的差別就是輸入資料類型和輸出資料類型之間的差別，那我們有沒有一種辦法可以屏蔽這種資料類型之間的差別呢？有。那就是函數模板：

template <typename type>type compare(type a, type b){return a > b ? a : b;}

    可以看到，模板函數和普通函數沒有什麼區別，只是在函數的上面把類型抽象成了type，那麼模板函數應該怎麼使用呢？

246:      int i_value = compare(2, 3);00401458   push        30040145A   push        20040145C   call        @ILT+10(compare) (0040100f)00401461   add         esp,800401464   mov         dword ptr [ebp-4],eax247:      double d_value = compare(2.3, 3.1);00401467   push        4008CCCCh0040146C   push        0CCCCCCCDh00401471   push        40026666h00401476   push        66666666h0040147B   call        @ILT+5(compare) (0040100a)00401480   add         esp,10h00401483   fstp        qword ptr [ebp-0Ch]248:  }

    彙編代碼錶明，兩個compare調用的函數地址並不是一致的。其中整數的compare地址是0x40100f，而double的地址是0x0040100a。這說明編譯器在編譯的時候幫我們同時產生了兩個compare函數。所以說，模板類的本質就是在編譯器增加判斷處理工作的同時，減少手工的重複勞動。同時和模板類不一樣，模板函數不需要顯示定義函數的參數類型，這是因為可以從入參判斷出函數的類型。

    如果參數類型是 class類型呢？ 我們可以試一試。首先定義基本class：

class data{int value;public:explicit data(int m): value(m) {}~data() {}int get_value() { return value;}int operator > (data& d) {return this->get_value() > d.get_value();}};

    接著，我們調用compare函數：

256:      data m(4), n(2);0040148D   push        40040148F   lea         ecx,[ebp-10h]00401492   call        @ILT+40(data::data) (0040102d)00401497   mov         dword ptr [ebp-4],00040149E   push        2004014A0   lea         ecx,[ebp-14h]004014A3   call        @ILT+40(data::data) (0040102d)004014A8   mov         byte ptr [ebp-4],1257:      data p = compare(m,n);004014AC   mov         eax,dword ptr [ebp-14h]004014AF   push        eax004014B0   mov         ecx,dword ptr [ebp-10h]004014B3   push        ecx004014B4   lea         edx,[ebp-18h]004014B7   push        edx004014B8   call        @ILT+15(compare) (00401014)004014BD   add         esp,0Ch258:  }

    256行： data構造了兩個基本變數m和n

    257行： 我們調用模板函數compare， 函數地址為0x401014，注意dx為p的地址，也就是堆棧臨時變數的地址

    為了看到算術符>重載，我們跟進compare函數：

241:      return a > b ? a : b;0040212B   lea         eax,[ebp+10h]0040212E   push        eax0040212F   lea         ecx,[ebp+0Ch]00402132   call        @ILT+55(data::operator>) (0040103c)00402137   test        eax,eax00402139   je          compare+53h (00402143)0040213B   lea         ecx,[ebp+0Ch]0040213E   mov         dword ptr [ebp-18h],ecx00402141   jmp         compare+59h (00402149)00402143   lea         edx,[ebp+10h]00402146   mov         dword ptr [ebp-18h],edx00402149   mov         eax,dword ptr [ebp-18h]0040214C   mov         dword ptr [ebp-10h],eax0040214F   mov         ecx,dword ptr [ebp-10h]00402152   mov         edx,dword ptr [ecx]00402154   mov         eax,dword ptr [ebp+8]00402157   mov         dword ptr [eax],edx00402159   mov         ecx,dword ptr [ebp-14h]0040215C   or          ecx,10040215F   mov         dword ptr [ebp-14h],ecx00402162   mov         byte ptr [ebp-4],100402166   lea         ecx,[ebp+0Ch]00402169   call        @ILT+25(data::~data) (0040101e)0040216E   mov         byte ptr [ebp-4],000402172   lea         ecx,[ebp+10h]00402175   call        @ILT+25(data::~data) (0040101e)0040217A   mov         eax,dword ptr [ebp+8]

    我們發現compare模板語句下面構建了很多彙編語句，有一些冗長，我們可以大略介紹一下：

    （1）  開頭調用call 0x0040103C函數就是調用重載運算子函數，[ebp-18h]表示即將被複製的是a資料還是b資料

    （2） 比較返回結果後，開始複製資料，具體見0x402157，其中臨時變數[ebp-14h]和臨時變數[ebp-4]的操作可以忽略

    （3） 函數返回前，對臨時變數a和b進行析構處理，見代碼0x402169和代碼0x402175。

注意：

    （1）編寫模板函數前先保證自己的函數是編寫正確的

    （2）模板函數的優先順序低於非模板函數

    （3）模板函數的類型可以是自訂類型，也可以是c、c++語言的基本類型

    （4）模板函數的使用經常和類的算術運算子混合使用，注意技巧

    （5）模板函數中涉及指標部分的內容，務必注意

【預告： 下一篇模板主要講述特化模板、預設模板】