5.12.5.2.2.2.2. 預設實參
如果耗盡了 arg ,但 parm 還沒有, parm 必然包含了預設實參,該形參清單應該以特殊節點 void_list_node 來結尾。那麼在對應的節點中, TREE_VALUE 儲存了該類型,而 TREE_PURPOSE 是預設實參的表達式。
4258 tree
4259 convert_default_arg (tree type, tree arg, tree fn, int parmnum) in call.c
4260 {
4261
4263 if (TREE_CODE (arg) == DEFAULT_ARG)
4264 {
4265 error ("the default argument for parameter %d of `%D' has "
4266 "not yet been parsed",
4267 parmnum, fn);
4268 return error_mark_node;
4269 }
4270
4271 if (fn && DECL_TEMPLATE_INFO (fn))
4272 arg = tsubst_default_argument (fn, type, arg);
4273
4274 arg = break_out_target_exprs (arg);
4275
4276 if (TREE_CODE (arg) == CONSTRUCTOR)
4277 {
4278 arg = digest_init (type, arg, 0);
4279 arg = convert_for_initialization (0, type, arg, LOOKUP_NORMAL,
4280 "default argument", fn, parmnum);
4281 }
4282 else
4283 {
4284
4285 if (TREE_HAS_CONSTRUCTOR (arg))
4286 arg = copy_node (arg);
4287
4288 arg = convert_for_initialization (0, type, arg, LOOKUP_NORMAL,
4289 "default argument", fn, parmnum);
4290 arg = convert_for_arg_passing (type, arg);
4291 }
4292
4293 return arg;
4294 }
節點 DEFAULT_ARG 是為未解析的預設實參所建構的。記得在解析類定義的過程中,預設實參被 DEFAULT_ARG 所緩存,它将在該解析結束後才解析。是以在這裡不應該出現 DEFAULT_ARG (如果是這樣,這可能是在類定義中缺少了“ }; ”),而且在這一點上,前端不知道如何處理這種節點。
那麼在 4274 傳遞給下面函數的 arg ,是由該函數所有調用所共享的預設實參。不過,正如【 3 】所定義的,“每次調用該函數都要評估預設實參 ”,是以在真正評估這個預設實參之前,需要 準備合适的 arg 的拷貝(我們不能直接改變 arg ),并如下所示地更新這個局部臨時對象。
1259 tree
1260 break_out_target_exprs (tree t) in cp/tree.c
1261 {
1262 static int target_remap_count;
1263 static splay_tree target_remap;
1264
1265 if (!target_remap_count++)
1266 target_remap = splay_tree_new (splay_tree_compare_pointers,
1267 NULL,
1268 NULL);
1269 walk_tree (&t, bot_manip , target_remap, NULL);
1270 walk_tree (&t, bot_replace , target_remap, NULL);
1271
1272 if (!--target_remap_count)
1273 {
1274 splay_tree_delete (target_remap);
1275 target_remap = NULL;
1276 }
1277
1278 return t;
1279 }
上面, walk_tree 周遊以 t 為根的子樹,并在以 t 的編碼所選出的節點上執行給定的函數。在第一次周遊中,使用下面的函數。注意該函數總是傳回 NULL (下面的 copy_tree_r 傳回 NULL )來強制 walk_tree 執行深度優先的完整周遊(即, tp 可能是一個 tree_list ,其中的節點可以包含操作數,它們依次亦可能是 tree_list ,等等,通路将從底部開始向上);不過是否進入子樹(即操作數)由局部變量 walk_subtrees 來控制(它在下面的函數中作為實參 walk_subtrees 傳入)。在使用指定的函數處理樹節點前, walk_subtrees 被設定為 1 ;是指定的函數來決定該節點是否是感興趣的,并且需要進入。
1182 static tree
1183 bot_manip (tree* tp, int* walk_subtrees, void* data) in cp/tree.c
1184 {
1185 splay_tree target_remap = ((splay_tree) data);
1186 tree t = *tp;
1187
1188 if (TREE_CONSTANT (t))
1189 {
1190
1193 *walk_subtrees = 0;
1194 return NULL_TREE;
1195 }
1196 if (TREE_CODE (t) == TARGET_EXPR)
1197 {
1198 tree u;
1199
1200 if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == AGGR_INIT_EXPR)
1201 {
1202 mark_used (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0), 0));
1203 u = build_cplus_new
1204 (TREE_TYPE (t), break_out_target_exprs (TREE_OPERAND (t, 1)));
1205 }
1206 else
1207 {
1208 u = build_target_expr_with_type
1209 (break_out_target_exprs (TREE_OPERAND (t, 1)), TREE_TYPE (t));
1210 }
1211
1212
1213 splay_tree_insert (target_remap,
1214 (splay_tree_key) TREE_OPERAND (t, 0),
1215 (splay_tree_value) TREE_OPERAND (u, 0));
1216
1217
1218 *tp = u;
1219
1222 *walk_subtrees = 0;
1223 return NULL_TREE;
1224 }
1225 else if (TREE_CODE (t) == CALL_EXPR)
1226 mark_used (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
1227
1228
1229 return copy_tree_r (tp, walk_subtrees, NULL);
1230 }
對于常量或 TRAGET_EXPR 以外的節點, copy_tree_r 拷貝這個節點,如果它是 *_CST (看到它其實被上面的 TREE_CONSTANT 濾掉了),或表達式,或 TREE_LIST ,或 TREE_VEC ,或 OVERLOAD (由下面的 C++ 的鈎子 tree_chain_matters_p 來辨識,并注意到在這裡 walk_subtrees 沒有改變, walk_tree 将進入該節點的子節點,并繼續拷貝其結構)。
1966 tree
1967 copy_tree_r (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED) in tree-inline.c
1968 {
1969 enum tree_code code = TREE_CODE (*tp);
1970
1971
1972 if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code))
1973 || TREE_CODE_CLASS (code) == 'c'
1974 || code == TREE_LIST
1975 || code == TREE_VEC
1976 || (*lang_hooks .tree_inlining.tree_chain_matters_p) (*tp))
1977 {
1978
1980 tree chain = TREE_CHAIN (*tp);
1981
1982
1983 *tp = copy_node (*tp);
1984
1985
1987 if (code == PARM_DECL || code == TREE_LIST
1988 #ifndef INLINER_FOR_JAVA
1989 || (*lang_hooks .tree_inlining.tree_chain_matters_p) (*tp)
1990 || STATEMENT_CODE_P (code))
1991 TREE_CHAIN (*tp) = chain;
1992
1993
1995 if (TREE_CODE (*tp) == SCOPE_STMT)
1996 SCOPE_STMT_BLOCK (*tp) = NULL_TREE;
1997 #else
1998 || (*lang_hooks .tree_inlining.tree_chain_matters_p) (*tp))
1999 TREE_CHAIN (*tp) = chain;
2000 #endif
2001 }
2002 else if (TREE_CODE_CLASS (code) == 't')
2003 *walk_subtrees = 0;
2004
2005 return NULL_TREE;
2006 }
一個 TARGET_EXPR 代表一個臨時對象。其第一個操作數是表示這個臨時對象的一個 VAR_DECL 。其第二個操作數是該臨時對象的初始值。該初始值被評估,然後拷貝入這個臨時對象。
一個 AGGR_INIT_EXPR 代表,作為一個函數調用傳回值,或一個構造函數結果的初始化。一個 AGGR_INIT_EXPR 将僅出現作為一個 TARGET_EXPR 的第二個操作數。該 AGGR_INIT_EXPR 的第一個操作數是所調用函數的位址,就像在一個 CALL_EXPR 那樣。第二個操作數是以一個 TREE_LIST 形式傳遞給該函數的實參,同樣類似于在一個 CALL_EXPR 裡那樣。這個表達式的值由這個函數傳回。
那麼如果 AGGR_INIT_EXPR 被用于 TRAGET_EXPR 裡,遞歸 break_out_target_exprs 來拷貝這個節點。對于這個拷貝過來的表達式, build_cplus_new 為其初始化産生了代碼。
2007 tree
2008 build_cplus_new (tree type, tree init) in cp/tree.c
2009 {
2010 tree fn;
2011 tree slot;
2012 tree rval;
2013 int is_ctor;
2014
2015
2017 abstract_virtuals_error (NULL_TREE, type);
2018
2019 if (TREE_CODE (init) != CALL_EXPR && TREE_CODE (init) != AGGR_INIT_EXPR)
2020 return convert (type, init);
2021
2022 fn = TREE_OPERAND (init, 0);
2023 is_ctor = (TREE_CODE (fn) == ADDR_EXPR
2024 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (fn, 0)) == FUNCTION_DECL
2025 && DECL_CONSTRUCTOR_P (TREE_OPERAND (fn, 0)));
2026
2027 slot = build_local_temp (type);
2028
2029
2037
2038
2040 if (is_ctor || TREE_ADDRESSABLE (type))
2041 {
2042 rval = build (AGGR_INIT_EXPR, type, fn, TREE_OPERAND (init, 1), slot);
2043 TREE_SIDE_EFFECTS (rval) = 1;
2044 AGGR_INIT_VIA_CTOR_P (rval) = is_ctor;
2045 }
2046 else
2047 rval = init;
2048
2049 rval = build_target_expr (slot, rval);
2050
2051 return rval;
2052 }
現在需要更新在 TARGET_EXPR 中的臨時對象,因為我們不是在産生原始的 TARGET_EXPR 的上下文中。看到這個臨時對象成為了局部的,其 DECL_CONTEXT 被強制設定為 current_function_decl 。
253 static tree
254 build_local_temp (tree type) in cp/tree.c
255 {
256 tree slot = build_decl (VAR_DECL, NULL_TREE, type);
257 DECL_ARTIFICIAL (slot) = 1;
258 DECL_CONTEXT (slot) = current_function_decl ;
259 layout_decl (slot, 0);
260 return slot;
261 }
注意如果對于這個 AGGR_INIT_EXPR , AGGR_INIT_VIA_CTOR_P 成立,表示這個初始化是通過一個構造函數調用實作。在 2042 行所建構的 AGGR_INIT_EXPR ,其第三個操作數是這個臨時對象,它總是一個 VAR_DECL 。而 init 是原來 TARGET_EXPR 中的 AGGR_INIT_EXPR (這個 AGGR_INIT_EXPR 的第三個操作數的位址被提取,并替換實參清單中的值。這個情況下,該表達式的值是提供給這個 AGGR_INIT_EXPR 的 VAR_DECL ;構造函數不傳回值)。
最後,這個新建構的 TARGET_EXPR 被 build_cplus_new 傳回。
而對于 TARGET_EXPR 的第二個操作數不是 AGGR_INIT_EXPR 的情況,該操作數由 build_target_expr_with_type 來處理。這裡如果 init 是 TARGET_EXPR ,它必定是由在 bot_manip 中 1209 行的 break_out_target_exprs 所建構的,這個節點正是我們期望的。
320 tree
321 build_target_expr_with_type (tree init, tree type) in cp/tree.c
322 {
323 tree slot;
324
325 if (TREE_CODE (init) == TARGET_EXPR)
326 return init;
327 else if (CLASS_TYPE_P (type) && !TYPE_HAS_TRIVIAL_INIT_REF (type)
328 && TREE_CODE (init) != COND_EXPR
329 && TREE_CODE (init) != CONSTRUCTOR
330 && TREE_CODE (init) != VA_ARG_EXPR)
331
336 return force_rvalue (init);
337
338 slot = build_local_temp (type);
339 return build_target_expr (slot, init);
340 }
上面,如果 TYPE_HAS_TRIVIAL_INIT_REF 不是 0 ,表示該拷貝初始化可以使用按位拷貝。對于這樣的情形,可以簡單地建構 TARGET_EXPR ;否則,需要執行一個左值到右值的轉換,包括如下所示的拷貝構造函數調用。
590 tree
591 force_rvalue (tree expr) in cvt.c
592 {
593 if (IS_AGGR_TYPE (TREE_TYPE (expr)) && TREE_CODE (expr) != TARGET_EXPR)
594 expr = ocp_convert (TREE_TYPE (expr), expr,
595 CONV_IMPLICIT|CONV_FORCE_TEMP, LOOKUP_NORMAL);
596 else
597 expr = decay_conversion (expr);
598
599 return expr;
600 }
不久之後我們将看到 ocp_convert 的細節。在這裡總而言之,該函數将産生調用合适的拷貝構造函數代碼,然後調用 build_cplus_new 來産生建構這個臨時對象及其初始化。在離開 bot_manip 之前,看一下 build_target_expr 。
234 static tree
235 build_target_expr (tree decl, tree value) in cp/tree.c
236 {
237 tree t;
238
239 t = build (TARGET_EXPR, TREE_TYPE (decl), decl, value,
240 cxx_maybe_build_cleanup (decl), NULL_TREE);
241
245 TREE_SIDE_EFFECTS (t) = 1;
246
247 return t;
248 }
對于具有非平凡析構函數的臨時對象,編譯器需要産生代碼,在其越出其作用域時,通過調用這個析構函數摧毀這個臨時對象。是以在 240 行, cxx_maybe_build_cleanup 産生這些代碼,如果需要的話。
現在在 bot_manip 的 1213 行, u 是對應于 t 的 TARGET_EXPR 。它把新舊版本的臨時對象映射起來。然後,我們立即用新版本取代了舊版本。不過,在由 break_out_target_exprs 處理的節點的某些子節點中,可能仍然保留了這個舊版本的引用,它們需要如下的更新。
1236 static tree
1237 bot_replace (tree* t, in cp/tree.c
1238 int* walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED ,
1239 void* data)
1240 {
1241 splay_tree target_remap = ((splay_tree) data);
1242
1243 if (TREE_CODE (*t) == VAR_DECL)
1244 {
1245 splay_tree_node n = splay_tree_lookup (target_remap,
1246 (splay_tree_key) *t);
1247 if (n)
1248 *t = (tree) n->value;
1249 }
1250
1251 return NULL_TREE;
1252 }
回到 convert_default_arg ,在 4274 行從 break_out_target_exprs 得到這個更新的 arg ,然後接下來的函數用于産生初始化代碼。
5.12.5.2.2.2.3. 省略實參
最後一個的可能就是省略實參,注意到省略實參與預設實參不可共存。在前端中,為了識别包含了省略實參的函數聲明,形參清單由 NULL ,而不是 void_list_node 來結尾。
4161 tree
4162 convert_arg_to_ellipsis (tree arg) in call.c
4163 {
4164
4168 arg = decay_conversion (arg);
4169
4176 if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == REAL_TYPE
4177 && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg))
4178 < TYPE_PRECISION (double_type_node)))
4179 arg = convert_to_real (double_type_node, arg);
4180 else if (INTEGRAL_OR_ENUMERATION_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)))
4181 arg = perform_integral_promotions (arg);
4182
4183 arg = require_complete_type (arg);
4184
4185 if (arg != error_mark_node
4186 && !pod_type_p (TREE_TYPE (arg)))
4187 {
4188
4194 if (!skip_evaluation )
4195 warning ("cannot pass objects of non-POD type `%#T' through `...'; "
4196 "call will abort at runtime", TREE_TYPE (arg));
4197 arg = call_builtin_trap ();
4198 arg = build (COMPOUND_EXPR, integer_type_node, arg,
4199 integer_zero_node);
4200 }
4201
4202 return arg;
4203 }
【 3 】的條文 5.2.2 “函數調用”,條款 7 如下定義了編譯器在省略實參上的行為。
7. 當一個給定的實參沒有對應的形參,該實參被以這樣的方式傳入——接受函數可以通過調用 va_arg ( 18.7 )來得到該實參值。左值到右值( 4.1 ),數組到指針( 4.2 ),及函數到指針( 4.3 )标準轉換在該實參表達式上執行。在這些轉換之後,如果該實參不是數字,枚舉值,指針,成員的指針,或類類型,該程式非法。如果該實參具有一個 non-POD 類類型(條文 9 ),其行為是未定義的。如果該實參具有适用于整型提升( 4.5 )的整型或枚舉類型,或适用于浮點提升( 4.6 )的浮點類型,在該調用之前,該實參的值被轉換到提升後的類型。這些提升被稱為預設實參提升 。 |
函數 decay_conversion 執行在 exp 中的轉換,它應用在當一個左值出現在一個右值上下文中時候。包括左值到右值,數組到指針,及函數到指針的轉換。
1335 tree
1336 decay_conversion (tree exp) n typeck.c
1337 {
1338 tree type;
1339 enum tree_code code;
1340
1341 type = TREE_TYPE (exp);
1342 code = TREE_CODE (type);
1343
1344 if (code == REFERENCE_TYPE)
1345 {
1346 exp = convert_from_reference (exp);
1347 type = TREE_TYPE (exp);
1348 code = TREE_CODE (type);
1349 }
1350
1351 if (type == error_mark_node)
1352 return error_mark_node;
1353
1354 if (type_unknown_p (exp))
1355 {
1356 cxx_incomplete_type_error (exp, TREE_TYPE (exp));
1357 return error_mark_node;
1358 }
1359
1360
1361 if (TREE_CODE (exp) == CONST_DECL)
1362 exp = DECL_INITIAL (exp);
1363
1367 else if (code != ARRAY_TYPE)
1368 {
1369 exp = decl_constant_value (exp);
1370 type = TREE_TYPE (exp);
1371 }
1372
1373
1375
1376 if (code == VOID_TYPE)
1377 {
1378 error ("void value not ignored as it ought to be");
1379 return error_mark_node;
1380 }
1381 if (invalid_nonstatic_memfn_p (exp))
1382 return error_mark_node;
1383 if (code == FUNCTION_TYPE || is_overloaded_fn (exp))
1384 return build_unary_op (ADDR_EXPR, exp, 0);
1385 if (code == ARRAY_TYPE)
1386 {
1387 tree adr;
1388 tree ptrtype;
1389
1390 if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
1391 return build_nop (build_pointer_type (TREE_TYPE (type)),
1392 TREE_OPERAND (exp, 0));
1393
1394 if (TREE_CODE (exp) == COMPOUND_EXPR)
1395 {
1396 tree op1 = decay_conversion (TREE_OPERAND (exp, 1));
1397 return build (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (op1),
1398 TREE_OPERAND (exp, 0), op1);
1399 }
1400
1401 if (!lvalue_p (exp)
1402 && ! (TREE_CODE (exp) == CONSTRUCTOR && TREE_STATIC (exp)))
1403 {
1404 error ("invalid use of non-lvalue array");
1405 return error_mark_node;
1406 }
1407
1408 ptrtype = build_pointer_type (TREE_TYPE (type));
1409
1410 if (TREE_CODE (exp) == VAR_DECL)
1411 {
1412 if (!cxx_mark_addressable (exp))
1413 return error_mark_node;
1414 adr = build_nop (ptrtype, build_address (exp));
1415 TREE_SIDE_EFFECTS (adr) = 0;
1416 return adr;
1417 }
1418
1420 adr = build_unary_op (ADDR_EXPR, exp, 1);
1421 return cp_convert (ptrtype, adr);
1422 }
1423
1424
1426 if (! CLASS_TYPE_P (type))
1427 exp = cp_convert (TYPE_MAIN_VARIANT (type), exp);
1428
1429 return exp;
1430 }
首先對于 REFERENCE_TYPE ,它是一個左值,要把它轉換為右值,就應該使用被引用的值,而不再儲存引用。在前端中, INDIRECT_REF 為這個目标而建構(這是因為引用總是傳入其位址就像指針那樣;而在編譯器中,引用的模式( mode )與指針的相同,都是 ptr_mode ,參見 build_reference_type )。
566 tree
567 convert_from_reference (tree val) in cvt.c
568 {
569 if (TREE_CODE (TREE_TYPE (val)) == REFERENCE_TYPE)
570 return build_indirect_ref (val, NULL);
571 return val;
572 }
記得指針是右值。當處理 ARRAY_TYPE 時,如果我們正在使用形如: int *a[i] ( a 是次元大于 1 的數組,例如, int A[2][2] )的表達式,滿足 1390 行的條件, 是以建構了形如: int** 的類型,并且看到轉換指針“ int *a[i] ”到“ int** ”不需要産生任何代碼,因而為這個轉換建構了 NOP_EXPR 。
而如果 exp 隻是一個數組的聲明,例如: int a[8] ,這個聲明的右值是“ int* ”。可以直接建構這個右值。不過,對于其他的情形,例如:“ tempA.a ”(這是一棵以 SCOPE_REF 為根節點的樹),就沒有可以直接使用的簡單規則,是以調用 build_unary_op 及 cp_convert 來執行合适的轉換。
正如在 convert_arg_to_ellipsis 的 4188 行的注釋所提到的,對于對應于 non-POD 類類型的未定義行為, GCC 以前使用按位拷貝,不過在目前版本中,這個行為在後面對 cp_expr_size 的調用将導緻異常終止。這個終止由下面“ __builtin_trap ”的調用觸發,在 4198 行它成為了 COMPOUND_EXPR 形式的 arg 的一部分。
4148 c tree
4149 call_builtin_trap (void) in call.c
4150 {
4151 tree fn = IDENTIFIER_GLOBAL_VALUE (get_identifier ("__builtin_trap"));
4152
4153 my_friendly_assert (fn != NULL, 20030927);
4154 fn = build_call (fn, NULL_TREE);
4155 return fn;
4156 }
内建陷阱的行為是:如果目标機器定義了陷阱指令,就使用它;否則編譯器将調用 abort () (參考 expand_builtin_trap )。
下面是對 non-POD 類類型省略實參的一個有趣的測試:
#include <stdarg.h>
class A {
public : virtual void func() {}
};
int func (int a, ...) {
va_list ap;
va_start(ap, a) ;
va_arg(ap, A);
va_end(ap);
return 1;
}
int main() {
A a;
func (1, a); // sizeof (func (1, a))
}
編譯器将給出以下警告:
test2.cpp: In function ‘int func(int, ...)’:
test2.cpp:11: warning: cannot receive objects of non-POD type ‘class A’ through ‘...’; call will abort at runtime
test2.cpp: In function ‘int main()’:
test2.cpp:19: warning: cannot pass objects of non-POD type ‘class A’ through ’...’; call will abort at runtime
當執行這個程式時,得到錯誤: Illegal instruction.
不過,如果我們使用注釋中的語句,編譯器将給出警告:
test2.cpp: In function ‘int func(int, ...)’:
test2.cpp:11: warning: cannot receive objects of non-POD type ‘class A’ through ‘...’; call will abort at runtime
而在執行時,沒有産生錯誤,因為 func(1, a) 沒有被評估,除了其傳回值。