C++底层是如何实现的？ 第1页

首先，指针在机器层面是非常简单的东西。你不带指针的操作可能是这样：

       int add(int a, int b) {     return a+b; }     

编译成伪汇编：

       从栈顶寄存器+偏移a的位置，取四个字节到通用寄存器1 从栈顶寄存器+偏移b的位置，取四个字节到通用寄存器2 在通用寄存器1和通用寄存器2执行四字节整数加法，结果在通用寄存器2 将通用寄存器2存储四个字节，到栈顶+RESULT的位置     

带指针：

       int add(int* a, int* b) {     return *a+*b; }     

编译成伪汇编：

       从栈顶寄存器+偏移a的位置，取八个字节到通用寄存器1 按照通用寄存器1的内容作为位置，取四个字节到通用寄存器1 从栈顶寄存器+偏移b的位置，取八个字节到通用寄存器2 按照通用寄存器2的内容作为位置，取四个字节到通用寄存器2 在通用寄存器1和通用寄存器2执行四字节整数加法，结果在通用寄存器2 将通用寄存器2存储四个字节，到栈顶+RESULT的位置     

引用很大程度上只是语法糖，实际编译出来的实现可能是：
什么都不做，只是编译限制。比如同作用域里的别名：

       int a = 1; int& b = a;     

就是个地址，比如作为成员、作为函数参数：

       struct van {     int& fuckyou; }  void deep_dark_fantasy(int& ass_we_can);     

对于C++，忽略RTTI和try catch的事情，C++和C没有实质上的区别：

• 类型（在运行时）并不存在，只是编译器、语言标准给你的幻境。
• 类基本上就是结构体；
• 对象方法只不过是把对象实例作为隐藏参数的函数；
• 虚函数只不过是虚表、函数指针；
• operator只不过是名字有点特别的函数；
• 模板实质上是代码生成的过程。

那么这里就没有什么神奇的地方了。

对于编译过程，首先C++的编译速度是臭名昭著的慢，快的只是编译出来的程序运行快。至于为什么编译出来的东西快，原因是多方面的：

• C++本来就是用于开发性能敏感项目的，人家在写程序的时候就会注意性能问题。
• C++通常用于编译到native code，直接由CPU执行，那么相比隔了一层解析器的语言通常会更快。
• C++这种编译与运行时分离的语言，可以在编译时使用更耗时间的优化技术，相比运行时才编译的脚本语言会快。

至于编译器怎样优化，你学了编译原理就知道了（我并没有学过）。大致上来讲，现在的代码是给人看的，会有很多对于机器逻辑是冗余的部分，编译器会把这些冗余逻辑“收”起来。你可以看看GCC文档的优化选项部分（

），从中了解一个完备的现代编译器有哪些优化内容。

我不知道你说的为什么效率会那么高指的是什么效率。

其实这事儿既不深奥也不好玩，甚至有点儿二。你要真的把汇编先给学明白了，建议从C语言入手，C语言没那么多黑魔法和乱七八糟的东西，甚至有很深的汇编的影子。多看看C语言和编译后的汇编代码比对着看就明白了，就那么些套路……

我相信很多C语言大神都是可以目视编译的，就是直接看C语言代码就能大概知道编译后的汇编是什么……