cpp学习-第七章-类

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核心简记

  1. 类的基本思想是数据抽象与封装。接口与实现分离。
  2. 类的编译先编译成员声明再编译函数体
  3. 函数在概念上属于类但不定义在类的要声明在同一头文件中，实现在同一cpp文件中。
  4. 构造函数名字与类相同，无返回值。构造函数不能为const，直到构造函数完成初始化过程，对象才有常量属性。
  5. struct与class唯一的区别是默认访问权限。struct为public
  6. 使用时c++式与c式的class 类名，等价。
  7. 类的声明是class 类名，定义前的类是不完整的，可以定义其指针与引用，只有当类完成后才算定义。
  8. ::表示全局
  9. 构造函数中对象成员初始化时机:初始化类表、默认初始化。函数体执行前已经是初始化好的了。函数体内是赋值操作
  10. 构造函数成员的初始化顺序与类定义中顺序一致，与初始值列表无关。
  11. 构造函数可以提供默认实参，全部参时可以省去默认构造

定义类

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h:
class A;
#include<string>
class A{
    friend A foutside2(A a);//友元
    private:
    int num1=1;
    std::string str="123";
    //std::string str("123");必须是=或者{}
    public:
    typedef int myint; //类型成员
    static int sta;
    int fside(int a)//方法，内联
    {
        int d=a+num1;
        return d;
    }
    int foutside(int a) const;//方法外部定义
    A(int i):num1(i){}//列表初始化，内联
    A()=default;//内联默认初始化
    
};
A foutside2(A a);
cpp:
A foutside2(A a)
{
    return a;
}
int A::foutside(int a) const
{
    int d=a+num1;
    return d;
}
int A::sta =1;

这是类的定义。数据为声明。成员函数的声明必须在类内部，定义可内可外，定义在内部为隐式inline。因为类的定义放在头文件为编译器识别用的接口，而实现在.cpp文件中，.h被每个使用者包含，因此识别出的定义可以用于inline。这与inline应该定义在头文件是一致的。
调用方法时传入对象地址作为this。this为一个常量指针，不可更改this。在成员函数参数列表后加const关键字，可以使指针指向常量。对于初始化时的拷贝，底层忽略const因为初始化为拷贝底层，const对拷贝没有影响，而顶层const的类型是需要符合才可以拷贝的。当this指向常量时，普通对象可用常量成员函数，但常量对象不能使用普通函数。常量对象只能调用常量成员函数。
如果没有定义构造函数将生成默认构造函数，默认构造初始化规则:类内初始值、默认初始化。
可以用=defult;生层默认构造函数，可以写在声明或定义。写在声明为内联。
构造函数参数列表后可以加:构造函数初始值列表。可以为对象成员赋初始值。成员被忽略时将以合成默认构造相同方式初始化。一旦进入构造函数的函数体，成员已经初始化了。
public为整个程序可访问，private是仅类内。
类可以声明友元让其访问私有成员。友元不是类的成员，其仅仅是访问权限的指定，不是一个完整声明，因此该函数必须再声明一次。
类可以有类型成员，通过::在外部使用。
类成员函数inline修饰在声明与定义都可以，但都要在.h内。因为内联要函数定义，需要在一个模块内被编译器识别到。
成员函数可以重载
类的成员用mutable修饰可以成为可变数据，即使在const对象中也可被修改。
类内初始值必须以=或者{}表示。
返回值为this的引用可以在之后连用.。一般的返回为拷贝，会对临时量使用.
一个const的成员函数以引用形式返回this返回的将是常量引用，此时可以定义俩个版本的包装函数封调用非const版本，一个返回为const引用，一个为普通引用。为顶层可区分

友元:

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class A{
    friend class B;
    friend void C::f();
};

可以声明友元类，不存在传递性。每个类控制自己的友元。注意友元只是影响权限，并不是声明。

类的作用域:类的作用域外数据与成员使用访问运算符访问，类型成员使用作用域运算符。函数定义时，一旦遇到类名，定义的剩余部分就在类的作用域之内了，但返回类型在函数名前，所以返回类型要加作用域。
编译时类定义顺序:先编译成员声明、再编译函数体。注意只是函数体，声明中的名字要之前可见。同时类型名要特殊，内外不可同名。
成员定义的名字查找方式:函数体内使用前、类内、函数定义前。函数定义前不仅是类定义前，还有函数定义前也算。

委托构造:

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class A{
    int Aa;
    int Ab;
    A(int a,int b):Aa(a),Ab(b){}//可以对string等使用其类的构造
    A():A(0,0){}
};

初始列表只有其它构造函数，传入参即可。受委托的构造函数初始值列表和函数体依次被执行，之后再执行委托者的函数体。

使用默认构造时:

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A a();//错误，a为函数声明
A a;

默认构造不加()。

隐式类型转化:
如果有构造只接受一个参数，就定义了一个隐式转化机制。其只允许一步转化。在赋值或参数传递时都可发生使用。使用explicit声明构造函数时阻止作为转化。
拷贝初始化与直接初始化是不同的，拷贝初始化会执行转化过程，直接初始化为直接使用构造。

聚合类:
聚合类所有成员public、没有构造、没有类内初始值等。作为数据集合。可以使用列表初始化它。

静态成员:
可以是函数、数据。使用作用域运算符直接访问，也可对象使用访问运算符。
定义静态成员函数时，声明加static，定义不加。数据类型必须定义初始化在外部。由于数据类内只是声明，因此定义在外部，同时static也只加在声明。

反汇编

.h:

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class A;
#include<string>
class A{
    friend A foutside2(A a);//友元
    private:
    int num1=1;
    std::string str="123";
    //std::string str("123");必须是=或者{}
    public:
    typedef int myint; //类型成员
    static int sta;
    int fside(int a)//方法，内联
    {
        int d=a+num1;
        return d;
    }
    int foutside(int a) const;//方法外部定义
    A(int i):num1(i){}//列表初始化，内联
    A()=default;//内联默认初始化
    
};
A foutside2(A a);

.cpp

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#include"7.h"
#include<iostream>
A foutside2(A a)
{
    return a;
}
int A::foutside(int a) const
{
    int d=a+num1;
    return d;
}
int A::sta =1;
int main(int argc, char const *argv[])
{
    A a;
    A a2=3;
    int re;
    re=a.fside(1);
    re=a.foutside(2);
    re=A::sta;
    //可以强改的
    std::cin>>re;
    const int con=re;
    int *cls=(int *)&con;
    *cls=1;
    re=con;
    std::cout<<re;  
    return 0;
}

x86-64

指令简记

分析

main:

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.text:0000000000007A90 ; int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
.text:0000000000007A90 main            proc near               ; DATA XREF: start+2E↑o
.text:0000000000007A90
.text:0000000000007A90 var_6C          = dword ptr -6Ch
.text:0000000000007A90 var_68          = qword ptr -68h
.text:0000000000007A90 var_60          = qword ptr -60h
.text:0000000000007A90 var_58          = qword ptr -58h
.text:0000000000007A90 var_50          = qword ptr -50h
.text:0000000000007A90 var_48          = qword ptr -48h
.text:0000000000007A90 var_40          = qword ptr -40h
.text:0000000000007A90 var_38          = dword ptr -38h
.text:0000000000007A90 var_34          = dword ptr -34h
.text:0000000000007A90 var_30          = dword ptr -30h
.text:0000000000007A90 var_2C          = dword ptr -2Ch
.text:0000000000007A90 var_28          = byte ptr -28h
.text:0000000000007A90 var_18          = byte ptr -18h
.text:0000000000007A90 var_8           = qword ptr -8
.text:0000000000007A90
.text:0000000000007A90 ; __unwind {
.text:0000000000007A90                 push    rbp
.text:0000000000007A91                 mov     rbp, rsp
.text:0000000000007A94                 sub     rsp, 70h
.text:0000000000007A98                 mov     rax, fs:28h
.text:0000000000007AA1                 mov     [rbp+var_8], rax
.text:0000000000007AA5                 mov     [rbp+var_34], 0
.text:0000000000007AAC                 mov     [rbp+var_38], edi
.text:0000000000007AAF                 mov     [rbp+var_40], rsi
//初始化a  var_50是a的指针  该构造并没有内联
.text:0000000000007AB3                 lea     rax, [rbp+var_18]
.text:0000000000007AB7                 mov     rdi, rax
.text:0000000000007ABA                 mov     [rbp+var_50], rax
.text:0000000000007ABE                 call    sub_7B90
//初始化  var_58为a2指针 构造依然不是内联
.text:0000000000007AC3                 lea     rax, [rbp+var_28]
.text:0000000000007AC7                 mov     esi, 3
.text:0000000000007ACC                 mov     rdi, rax
.text:0000000000007ACF                 mov     [rbp+var_58], rax
.text:0000000000007AD3                 call    sub_7C10
//re=a.fside(1);
.text:0000000000007AD8                 mov     esi, 1
.text:0000000000007ADD                 mov     rdi, [rbp+var_50]
.text:0000000000007AE1                 call    sub_7C90
.text:0000000000007AE6                 mov     [rbp+var_2C], eax
//re=a.foutside(2);
.text:0000000000007AE9                 mov     esi, 2
.text:0000000000007AEE                 mov     rdi, [rbp+var_50]
.text:0000000000007AF2                 call    sub_7A70
.text:0000000000007AF7                 mov     [rbp+var_2C], eax
// re=A::sta;  初始化了的静态成员为 data直接写入
.text:0000000000007AFA                 mov     eax, cs:dword_59000
.text:0000000000007B00                 mov     [rbp+var_2C], eax
// 后面不看了
.text:0000000000007B03                 lea     rdi, unk_59D80
.text:0000000000007B0A                 lea     rsi, [rbp+var_2C]
.text:0000000000007B0E                 call    sub_88A0
.text:0000000000007B13                 mov     ecx, [rbp+var_2C]
.text:0000000000007B16                 mov     [rbp+var_30], ecx
.text:0000000000007B19                 lea     rsi, [rbp+var_30]
.text:0000000000007B1D                 mov     [rbp+var_48], rsi
.text:0000000000007B21                 mov     rsi, [rbp+var_48]
.text:0000000000007B25                 mov     dword ptr [rsi], 1
.text:0000000000007B2B                 mov     ecx, [rbp+var_30]
.text:0000000000007B2E                 mov     [rbp+var_2C], ecx
.text:0000000000007B31                 mov     esi, [rbp+var_2C]
.text:0000000000007B34                 lea     rdi, unk_59C40
.text:0000000000007B3B                 mov     [rbp+var_60], rax
.text:0000000000007B3F                 call    sub_1C260
.text:0000000000007B44                 mov     [rbp+var_34], 0
//析构自动生成的
.text:0000000000007B4B                 mov     rdi, [rbp+var_58]
.text:0000000000007B4F                 mov     [rbp+var_68], rax
.text:0000000000007B53                 call    sub_7CB0
.text:0000000000007B58                 mov     rdi, [rbp+var_50]
.text:0000000000007B5C                 call    sub_7CB0
.text:0000000000007B61                 mov     eax, [rbp+var_34]
.text:0000000000007B64                 mov     rdi, fs:28h
.text:0000000000007B6D                 mov     rdx, [rbp+var_8]
.text:0000000000007B71                 cmp     rdi, rdx
.text:0000000000007B74                 mov     [rbp+var_6C], eax
.text:0000000000007B77                 jnz     loc_7B86
.text:0000000000007B7D                 mov     eax, [rbp+var_6C]
.text:0000000000007B80                 add     rsp, 70h
.text:0000000000007B84                 pop     rbp
.text:0000000000007B85                 retn
.text:0000000000007B86 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000007B86
.text:0000000000007B86 loc_7B86:                               ; CODE XREF: main+E7↑j
.text:0000000000007B86                 call    ___stack_chk_fail
.text:0000000000007B86 ; } // starts at 7A90
.text:0000000000007B86 main            endp

sub_7B90

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.text:0000000000007B90 sub_7B90        proc near               ; CODE XREF: main+2E↑p
.text:0000000000007B90
.text:0000000000007B90 var_28          = qword ptr -28h
.text:0000000000007B90 var_20          = qword ptr -20h
.text:0000000000007B90 var_18          = qword ptr -18h
.text:0000000000007B90 var_10          = byte ptr -10h
.text:0000000000007B90 var_8           = qword ptr -8
.text:0000000000007B90
.text:0000000000007B90 ; __unwind {
.text:0000000000007B90                 push    rbp
.text:0000000000007B91                 mov     rbp, rsp
.text:0000000000007B94                 sub     rsp, 30h
.text:0000000000007B98                 mov     rax, fs:28h
.text:0000000000007BA1                 mov     [rbp+var_8], rax
//初始化为1，传入的是this
.text:0000000000007BA5                 mov     [rbp+var_18], rdi
.text:0000000000007BA9                 mov     rax, [rbp+var_18]
.text:0000000000007BAD                 mov     dword ptr [rax], 1
.text:0000000000007BB3                 add     rax, 8
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.text:0000000000007BBB                 mov     [rbp+var_20], rdi
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//rsi为123  rdi为rax+8  初始化string
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.text:0000000000007BF5                 jnz     loc_7C01
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.text:0000000000007C01 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000007C01
.text:0000000000007C01 loc_7C01:                               ; CODE XREF: sub_7B90+65↑j
.text:0000000000007C01                 call    ___stack_chk_fail
.text:0000000000007C01 ; } // starts at 7B90
.text:0000000000007C01 sub_7B90        endp

sub_7C10

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.text:0000000000007C10 var_18          = qword ptr -18h
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.text:0000000000007C10 ; __unwind {
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.text:0000000000007C21                 mov     [rbp+var_8], rax
.text:0000000000007C25                 mov     [rbp+var_18], rdi
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.text:0000000000007C2C                 mov     rax, [rbp+var_18]
.text:0000000000007C30                 mov     esi, [rbp+var_1C]
.text:0000000000007C33                 mov     [rax], esi  //初始num1
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.text:0000000000007C3D                 mov     [rbp+var_28], rdi
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.text:0000000000007C4A                 lea     rsi, unk_444E0
.text:0000000000007C51                 mov     rdi, [rbp+var_30]
.text:0000000000007C55                 mov     rdx, [rbp+var_28]
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.text:0000000000007C5E                 mov     rdi, [rbp+var_28]
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.text:0000000000007C67                 mov     rax, fs:28h
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.text:0000000000007C74                 cmp     rax, rdx
.text:0000000000007C77                 jnz     loc_7C83
.text:0000000000007C7D                 add     rsp, 30h
.text:0000000000007C81                 pop     rbp
.text:0000000000007C82                 retn
.text:0000000000007C83 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000007C83
.text:0000000000007C83 loc_7C83:                               ; CODE XREF: sub_7C10+67↑j
.text:0000000000007C83                 call    ___stack_chk_fail
.text:0000000000007C83 ; } // starts at 7C10
.text:0000000000007C83 sub_7C10        endp
.text:0000000000007C83

sub_7C90 sub_7A70

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.text:0000000000007C90 sub_7C90        proc near               ; CODE XREF: main+51↑p
.text:0000000000007C90
.text:0000000000007C90 var_10          = dword ptr -10h
.text:0000000000007C90 var_C           = dword ptr -0Ch
.text:0000000000007C90 var_8           = qword ptr -8
.text:0000000000007C90
.text:0000000000007C90 ; __unwind {
.text:0000000000007C90                 push    rbp
.text:0000000000007C91                 mov     rbp, rsp
.text:0000000000007C94                 mov     [rbp+var_8], rdi
.text:0000000000007C98                 mov     [rbp+var_C], esi
.text:0000000000007C9B                 mov     rdi, [rbp+var_8]
.text:0000000000007C9F                 mov     esi, [rbp+var_C]
.text:0000000000007CA2                 add     esi, [rdi]   //int d=a+num1;
.text:0000000000007CA4                 mov     [rbp+var_10], esi
.text:0000000000007CA7                 mov     eax, [rbp+var_10]
.text:0000000000007CAA                 pop     rbp
.text:0000000000007CAB                 retn
.text:0000000000007CAB ; } // starts at 7C90
.text:0000000000007CAB sub_7C90        endp

ARM-64

指令简记

分析

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98
.text:0000000000008BFC ; int __cdecl main(int argc, const char **argv, const char **envp)
.text:0000000000008BFC                 EXPORT main
.text:0000000000008BFC main                                    ; DATA XREF: LOAD:0000000000000DB8↑o
.text:0000000000008BFC                                         ; .got:main_ptr↓o
.text:0000000000008BFC
.text:0000000000008BFC var_5C          = -0x5C
.text:0000000000008BFC var_58          = -0x58
.text:0000000000008BFC var_50          = -0x50
.text:0000000000008BFC var_48          = -0x48
.text:0000000000008BFC var_40          = -0x40
.text:0000000000008BFC var_38          = -0x38
.text:0000000000008BFC var_34          = -0x34
.text:0000000000008BFC var_30          = -0x30
.text:0000000000008BFC var_2C          = -0x2C
.text:0000000000008BFC var_28          = -0x28
.text:0000000000008BFC var_18          = -0x18
.text:0000000000008BFC var_8           = -8
.text:0000000000008BFC var_s0          =  0
.text:0000000000008BFC
.text:0000000000008BFC ; __unwind {
.text:0000000000008BFC                 SUB             SP, SP, #0x70
.text:0000000000008C00                 STP             X29, X30, [SP,#0x60+var_s0]
.text:0000000000008C04                 ADD             X29, SP, #0x60
.text:0000000000008C08                 SUB             X8, X29, #-var_18
.text:0000000000008C0C                 MRS             X9, #3, c13, c0, #2
.text:0000000000008C10                 LDR             X9, [X9,#0x28]
.text:0000000000008C14                 STUR            X9, [X29,#var_8]
//a
.text:0000000000008C18                 STR             WZR, [SP,#0x60+var_34]
.text:0000000000008C1C                 STR             W0, [SP,#0x60+var_38]
.text:0000000000008C20                 STR             X1, [SP,#0x60+var_40]
.text:0000000000008C24                 MOV             X0, X8
.text:0000000000008C28                 BL              sub_8D08
//a2
.text:0000000000008C2C                 SUB             X0, X29, #-var_28
.text:0000000000008C30                 MOV             W1, #3
.text:0000000000008C34                 BL              sub_8D84
//re=a.fside(1);
.text:0000000000008C38                 SUB             X0, X29, #-var_18
.text:0000000000008C3C                 MOV             W1, #1
.text:0000000000008C40                 BL              sub_8E04
.text:0000000000008C44                 SUB             X8, X29, #-var_18
.text:0000000000008C48                 MOV             W1, #2
.text:0000000000008C4C                 STUR            W0, [X29,#var_2C]
.text:0000000000008C50                 MOV             X0, X8
//re=a.foutside(2);
.text:0000000000008C54                 BL              sub_8BD0
//re=A::sta;
.text:0000000000008C58                 ADRP            X8, #off_63F00@PAGE
.text:0000000000008C5C                 LDR             X8, [X8,#off_63F00@PAGEOFF]
.text:0000000000008C60                 SUB             X1, X29, #-var_2C
.text:0000000000008C64                 ADRP            X9, #dword_64008@PAGE
.text:0000000000008C68                 ADD             X9, X9, #dword_64008@PAGEOFF
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.text:0000000000008C78                 MOV             X0, X8
.text:0000000000008C7C                 BL              sub_98A8
.text:0000000000008C80                 ADRP            X8, #off_63C88@PAGE
.text:0000000000008C84                 LDR             X8, [X8,#off_63C88@PAGEOFF]
.text:0000000000008C88                 MOV             W10, #1
.text:0000000000008C8C                 ADD             X9, SP, #0x60+var_30
.text:0000000000008C90                 LDUR            W11, [X29,#var_2C]
.text:0000000000008C94                 STR             W11, [SP,#0x60+var_30]
.text:0000000000008C98                 STR             X9, [SP,#0x60+var_48]
.text:0000000000008C9C                 LDR             X9, [SP,#0x60+var_48]
.text:0000000000008CA0                 STR             W10, [X9]
.text:0000000000008CA4                 LDR             W10, [SP,#0x60+var_30]
.text:0000000000008CA8                 STUR            W10, [X29,#var_2C]
.text:0000000000008CAC                 LDUR            W1, [X29,#var_2C]
.text:0000000000008CB0                 STR             X0, [SP,#0x60+var_50]
.text:0000000000008CB4                 MOV             X0, X8
.text:0000000000008CB8                 BL              sub_1B5A0
//析构
.text:0000000000008CBC                 SUB             X8, X29, #-var_28
.text:0000000000008CC0                 STR             WZR, [SP,#0x60+var_34]
.text:0000000000008CC4                 STR             X0, [SP,#0x60+var_58]
.text:0000000000008CC8                 MOV             X0, X8
.text:0000000000008CCC                 BL              sub_8E30
.text:0000000000008CD0                 SUB             X0, X29, #-var_18
.text:0000000000008CD4                 BL              sub_8E30
.text:0000000000008CD8                 LDR             W0, [SP,#0x60+var_34]
.text:0000000000008CDC                 MRS             X8, #3, c13, c0, #2
.text:0000000000008CE0                 LDR             X8, [X8,#0x28]
.text:0000000000008CE4                 LDUR            X9, [X29,#var_8]
.text:0000000000008CE8                 CMP             X8, X9
.text:0000000000008CEC                 STR             W0, [SP,#0x60+var_5C]
.text:0000000000008CF0                 B.NE            loc_8D04
.text:0000000000008CF4                 LDR             W0, [SP,#0x60+var_5C]
.text:0000000000008CF8                 LDP             X29, X30, [SP,#0x60+var_s0]
.text:0000000000008CFC                 ADD             SP, SP, #0x70
.text:0000000000008D00                 RET
.text:0000000000008D04 ; ---------------------------------------------------------------------------
.text:0000000000008D04
.text:0000000000008D04 loc_8D04                                ; CODE XREF: main+F4↑j
.text:0000000000008D04                 BL              .__stack_chk_fail
.text:0000000000008D04 ; } // starts at 8BFC
.text:0000000000008D04 ; End of function main

析构:

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21
.text:0000000000008E30 sub_8E30                                ; CODE XREF: main+D0↑p
.text:0000000000008E30                                         ; main+D8↑p
.text:0000000000008E30
.text:0000000000008E30 var_8           = -8
.text:0000000000008E30 var_s0          =  0
.text:0000000000008E30
.text:0000000000008E30 ; __unwind {
.text:0000000000008E30                 SUB             SP, SP, #0x20
.text:0000000000008E34                 STP             X29, X30, [SP,#0x10+var_s0]
.text:0000000000008E38                 ADD             X29, SP, #0x10
.text:0000000000008E3C                 STR             X0, [SP,#0x10+var_8]
.text:0000000000008E40                 LDR             X0, [SP,#0x10+var_8]
//对string执行析构
.text:0000000000008E44                 ADD             X0, X0, #8
.text:0000000000008E48                 BL              sub_2B26C
.text:0000000000008E4C                 LDP             X29, X30, [SP,#0x10+var_s0]
.text:0000000000008E50                 ADD             SP, SP, #0x20
.text:0000000000008E54                 RET
.text:0000000000008E54 ; } // starts at 8E30

构造与函数调用都要传对象地址作为this
默认析构是对每个成员析构
debug下并没有隐式内联…依然全部化为了函数调用。核心为找到this，确定数据结构