//polydemo.cpp   --- by tsaiwn@csie.nctu.edu.tw
// Demo how polymorphism works ?
#include <iostream>
using namespace std;
class aaa {
   long x;   // 4 bytes
  public:
   aaa( ) { x=38; }
   long getX( ) { return x; }
   void cry( ) { cout << "aaa "; }   // NOT  virtual
};                // 沒有 virtual 就不會  Polymorphism 多型 
class BB: public aaa{
   void cry( ) { cout << "BB "; }
};
class CC: public aaa{
   void cry( ) { cout << "CC "; }
};
   /// /// ///
// the following has virtual function  注意 class bbb 只是有 virtual
class bbb { long x;   // 4 bytes
  public: bbb( ) { x=38; };   long getX( ) { return x; }
   virtual void cry( ) { cout << "bbb "; }   //virtual; =0; ?
};       // class bbb 除了 cry( )多 virtual 外完全相同於 class aaa
class XXX: public bbb{ void cry( ) { cout << "XXX "; } };
class YYY: public bbb{ void cry( ) { cout << "YYY "; } };
aaa varaaa;  // C++ 是物件, 若在 Java 則只是 reference (類似 pointer)
bbb varbbb;
aaa * pa;     // C++ 的指標, Java 的 Reference 用起來與此相似
bbb * p22;
int main( ) {
   cout << "sizeof varaaa =" << sizeof varaaa << endl;
   cout << "sizeof varbbb =" << sizeof varbbb << endl;
   pa = new BB( ); pa->cry( );  cout << endl;
   pa = new CC( ); pa->cry( );  cout << endl;  // 沒polymorphism
   p22 = new XXX( ); p22->cry( );  cout << endl;
   p22 = new YYY( ); p22->cry( );  cout << endl;  // 會Polymorphism
   return 0;      // p22-> cry( ); 會依照 p22-> 指到的物件作 cry( )
}// int main(     // 但 pa->cry( ); 永遠做 aaa::cry( )
/******
D:\COURSE\OOP\PPNT>g++ polydemo.cpp

D:\COURSE\OOP\PPNT>a
sizeof varaaa =4    <== 每個 aaa 物件用 4 bytes memory
sizeof varbbb =8  <== 有 polymorphism 所以多一個有4bytes 的 pointer
aaa
aaa        <== 注意各答案是誰印出的 ?
XXX
YYY        <== 注意有 Polymorphism 喔
D:\COURSE\OOP\PPNT> g++ -S polydemo.cpp
D:\COURSE\OOP\PPNT> type polydemo.s
    // 去掉不想看的 ...
   int main( ) {
123 .globl _main
124   .def  _main;  .scl  2;  .type  32;  .endef
125 _main:
126   pushl  %ebp          ;; save OLD eBP
127   movl  %esp, %ebp     ;; eBP = eSP;   copy SP into BP
128   pushl  %ebx         
129   subl  $20, %esp      ;; eSP = eSP - 20;
130   andl  $-16, %esp     ;; so that esp mod  16 == 0
131   movl  $0, %eax       ;; eAX = 0;
132   addl  $15, %eax
133   addl  $15, %eax      ;; now eAX is 30
134   shrl  $4, %eax
135   sall  $4, %eax       ;; now eAX is 16
136   movl  %eax, -8(%ebp)
137   movl  -8(%ebp), %eax
138   call  __alloca          ;; 要一些記憶體,  16 bytes ?
139   call  ___main      ;; do some housekeeping jobs

;;;
   cout << "sizeof varaaa =" << sizeof varaaa << endl;

140   movl  $LC0, 4(%esp)   
141   movl  $__ZSt4cout, (%esp)
142   call  __ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
143   movl  $4, 4(%esp)
144   movl  %eax, (%esp)
145   call  __ZNSolsEj
146 movl $__ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_, 4(%esp)
147   movl  %eax, (%esp)
148   call  __ZNSolsEPFRSoS_E


;;;
   cout << "sizeof varbbb =" << sizeof varbbb << endl;

149   movl  $LC1, 4(%esp)
150   movl  $__ZSt4cout, (%esp)
151   call  __ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
152   movl  $8, 4(%esp)
153   movl  %eax, (%esp)
154   call  __ZNSolsEj


155 movl $__ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_, 4(%esp)
156   movl  %eax, (%esp)
157   call  __ZNSolsEPFRSoS_E
158   movl  $4, (%esp)
159   call  __Znwj
160   movl  %eax, %ebx
161   movl  %ebx, (%esp)
162   call  __ZN2BBC1Ev



 ;;;  pa = new BB( );

158   movl  $4, (%esp)     ;; 參數 (long)4
159   call  __Znwj         ;; .. 以便要 4 bytes memory
160   movl  %eax, %ebx     ;; 要到的 address 起點
161   movl  %ebx, (%esp)
162   call  __ZN2BBC1Ev     ;; 叫用 BB 的constructor
163 L11:
164   movl  %ebx, %eax
165   movl  %eax, _pa      ;; 存入 pa

 ;;;  pa->cry( );       ;; 因為沒有 virtual; 用 static binding就可

166   movl  _pa, %eax
167   movl  %eax, (%esp)
168   call  __ZN3aaa3cryEv   ;; 寫死的 aaa::cry( ), static binding

 ;;;  cout << endl;

169 movl $__ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_, 4(%esp)
170   movl  $__ZSt4cout, (%esp)
171   call  __ZNSolsEPFRSoS_E
//...
 ;;;  p22 = new XXX( );  // 注意 bbb內有virtual cry, Polymorphism 喔!

186   movl  $8, (%esp)       ;; 參數 (long)8
187   call  __Znwj           ;; .. 以便要 8 bytes memory
188   movl  %eax, %ebx
189   movl  %ebx, (%esp)     ;; 把物件的 address 放堆疊內
190   call  __ZN3XXXC1Ev     ;; 叫用 Constructor XXX( )
191 L15:
192   movl  %ebx, %eax
193   movl  %eax, _p22       ;; 記得把要到的memory起點放 p22


 ;;;  p22->cry( );      //注意bbb::cry( )是 virtual, 所以 Polymorphism 

194   movl  _p22, %eax     ;; p22 內容是 pointer, 抓到 eAX
195   movl  (%eax), %edx   ;; eDX  = memory[eAX];
196   movl  _p22, %eax
197   movl  %eax, (%esp)   ;; 把 p22-> 物件起點推入stack 以便給 cry用
198   movl  (%edx), %eax  ;; eDX 指過去處放著正確 cry( ) 函數 address
199   call  *%eax         ;; 抓來eAX 並 indirect call , dynamic binding


 ;;;  cout << endl;

200 movl $__ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_, 4(%esp)
201   movl  $__ZSt4cout, (%esp)
202   call  __ZNSolsEPFRSoS_E




 ;;;  p22 = new YYY( ); //注意bbb::cry( )是 virtual, 所以 Polymorphism

203   movl  $8, (%esp)
204   call  __Znwj          ;; 去要 8 bytes
205   movl  %eax, %ebx      ;; 要到的memory起點 address ..
206   movl  %ebx, (%esp)    ;; ..推入 stack
207   call  __ZN3YYYC1Ev    ;; 然後叫用constructor  YYY( ) 
208 L17:
209   movl  %ebx, %eax
210   movl  %eax, _p22      ;; 當然也要把起點 address 放入 p22



 ;;;  p22->cry( );      ;; 準備把該正確 cry( ) 起點address 抓入 eax

211   movl  _p22, %eax      ;; p22 內容是 pointer, 抓到 eAX
212   movl  (%eax), %edx    ;; eDX  = memory[eAX];
213   movl  _p22, %eax
214   movl  %eax, (%esp)   ;; 把 p22-> 物件起點推入stack 以便給 cry用
215   movl  (%edx), %eax   ;; eDX 指過去處放著正確 cry( ) 函數 address
216   call  *%eax          ;; indirect call , dynamic binding



 ;;;  cout << endl;




 ;; 以下是 constructor  YYY( )

228 .globl __ZN3YYYC1Ev
229   .def  __ZN3YYYC1Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
230 __ZN3YYYC1Ev:
231   pushl  %ebp             ;; save OLD BP
232   movl  %esp, %ebp        ;; copy SP into BP
233   subl  $8, %esp         ;; ESP = ESP - 8;  挪出 8 bytes 空間
234   movl  8(%ebp), %eax    ;; 物件的 address
235   movl  %eax, (%esp)     ;; 推入堆疊以便叫用老爸的 constructor
236   call  __ZN3bbbC2Ev      ;; 叫用 super class 的 constructor
237   movl  8(%ebp), %eax  ;; 取得物件要用的要放 cry( )起點之address
238   movl  $__ZTV3YYY+8, (%eax)   ;; 這是 YYY::cry( )的 address
239   leave
240   ret






 ;; 以下是 constructor  bbb( ) 但是給 bbb 的繼承者用的 
 ;; bbb( ) { x=38; };
244 .globl __ZN3bbbC2Ev
245   .def  __ZN3bbbC2Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
246 __ZN3bbbC2Ev:
247   pushl  %ebp
248   movl  %esp, %ebp
249   movl  8(%ebp), %eax
250   movl  $__ZTV3bbb+8, (%eax)   ;; 這是 bbb::cry( ) 的位址
251   movl  8(%ebp), %eax
252   movl  $38, 4(%eax)    ;; bbb( ) { x=38; };
253   popl  %ebp
254   ret

 ;; 以下是 constructor  XXX( )

258 .globl __ZN3XXXC1Ev
259   .def  __ZN3XXXC1Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
260 __ZN3XXXC1Ev:
261   pushl  %ebp             ;; save OLD BP
262   movl  %esp, %ebp        ;; copy SP into BP
263   subl  $8, %esp         ;; ESP = ESP - 8;  挪出 8 bytes 空間
264   movl  8(%ebp), %eax    ;; 物件的 address
265   movl  %eax, (%esp)     ;; 推入堆疊以便叫用老爸的 constructor
266   call  __ZN3bbbC2Ev      ;; 叫用 super class 的 constructor
267   movl  8(%ebp), %eax   ;; 取得物件要用的要放 cry( )起點之address
268   movl  $__ZTV3XXX+8, (%eax)  ;; 這是 XXX::cry( ) 的 address
269   leave             ;; 上列是把該 address 存到 p->cry( ) 可用
270   ret

 ;; 以下是 constructor  CC( )

274 .globl __ZN2CCC1Ev
275   .def  __ZN2CCC1Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
276 __ZN2CCC1Ev:
277   pushl  %ebp
278   movl  %esp, %ebp
279   subl  $8, %esp
280   movl  8(%ebp), %eax   ;; this 物件的 address
281   movl  %eax, (%esp)    ;; 推入堆疊內以便叫用老爸的 constructor
282   call  __ZN3aaaC2Ev    ;; 叫用 super class 的 constructor
283   leave          ;; 沒有virtual function就沒有 Polymorphism
284   ret

;; 以下是 constructor  aaa( ) 但給 aaa 繼承者用的  

288 .globl __ZN3aaaC2Ev
289   .def  __ZN3aaaC2Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
290 __ZN3aaaC2Ev:
291   pushl  %ebp
292   movl  %esp, %ebp
293   movl  8(%ebp), %eax
294   movl  $38, (%eax)
295   popl  %ebp
296   ret              

;; 以下是 constructor  BB( )

317 .globl __ZN2BBC1Ev
318   .def  __ZN2BBC1Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
319 __ZN2BBC1Ev:
320   pushl  %ebp
321   movl  %esp, %ebp
322   subl  $8, %esp
323   movl  8(%ebp), %eax
324   movl  %eax, (%esp)
325   call  __ZN3aaaC2Ev    ;; 叫用 super class 的 constructor
326   leave             ;; 沒有virtual function就沒有 Polymorphism
327   ret


;; 以下是一個 table for YYY 物件

355   .align 8
356 __ZTV3YYY:
357   .long  0
358   .long  __ZTI3YYY
359   .long  __ZN3YYY3cryEv    ;; 偷放 YYY::cry( ) 的 address

;; 以下是一個 table for XXX 物件

363   .align 8
364 __ZTV3XXX:
365   .long  0
366   .long  __ZTI3XXX
367   .long  __ZN3XXX3cryEv    ;; 偷放 XXX::cry( ) 的 address



;; 以下是一個 table for bbb 物件

371   .align 8
372 __ZTV3bbb:
373   .long  0
374   .long  __ZTI3bbb
375   .long  __ZN3bbb3cryEv   ;; 偷放 bbb::cry( ) 的 address



;;;;;;;;
;;; 因為 class aaa 內沒有任何 virtual function,
;;;  .. 所以不必準備 tables for Object of class aaa, BB, CC



;; 以下是 constructor  bbb( )
;;  bbb( ) { x=38; };

416 .globl __ZN3bbbC1Ev
417   .def  __ZN3bbbC1Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
418 __ZN3bbbC1Ev:
419   pushl  %ebp
420   movl  %esp, %ebp
421   movl  8(%ebp), %eax
422   movl  $__ZTV3bbb+8, (%eax)    ;; bbb::try( ) 的 address
423   movl  8(%ebp), %eax
424   movl  $38, 4(%eax)
425   popl  %ebp
426   ret


;; 以下是 constructor  aaa( )
;;;   aaa( ) { x=38; }

430 .globl __ZN3aaaC1Ev
431   .def  __ZN3aaaC1Ev;  .scl  2;  .type  32;  .endef
432 __ZN3aaaC1Ev:
433   pushl  %ebp
434   movl  %esp, %ebp
435   movl  8(%ebp), %eax
436   movl  $38, (%eax)
437   popl  %ebp
438   ret         ;;; ;; 沒有virtual function就沒有 Polymorphism



D:\COURSE\OOP\PPNT>


////////////////////////////////////////////////////
  // 修改 #include <iostream.h> 去掉 using namespace 以便用 TCC

D:\COURSE\OOP\PPNT> tcc -S polydemo.cpp
D:\COURSE\OOP\PPNT> type polydemo.asm
     // 去掉不想看的 ...
   99    ;         pa = new BB( );   ; 此 BB 沒有 Polymorphism
  100    ;      
  101   mov     ax,4                   ;; 4 要 push 到堆疊
  102   push    ax
  103   call    near ptr @$bnew$qui    ;; 去要 4 bytes
  104   pop     cx
  105   mov     word ptr [bp-6],ax
  106   or      ax,ax
  107   je      short @1@86
  108   mov     bx,word ptr [bp-6]
  109   mov     word ptr [bx+2],0
  110   mov     word ptr [bx],38
  111   mov     ax,word ptr [bp-6]
  112   jmp     short @1@114
  113 @1@86:
  114   mov     ax,word ptr [bp-6]
  115 @1@114:
  116   mov     word ptr DGROUP:_pa,ax
  117    ;      
  118    ;         pa->cry( );  
  119    ;      
  120   xor     ax,ax
  121   push    ax
  122   mov     ax,offset DGROUP:s@+32
  123   push    ax
  124   mov     ax,offset DGROUP:_cout
  125   push    ax
  126   call    near ptr @ostream@outstr$qpxzct1
  127   add     sp,6
  128    ;  
///...
  173    ;         p22 = new XXX( ); 
  174    ;      
  175   mov     ax,6                   ;; 6 要 push 到堆疊
  176   push    ax      
  177   call    near ptr @$bnew$qui    ;; 去要 6 bytes
  178   pop     cx
  179   mov     si,ax
  180   or      ax,ax
  181   je      short @1@254
  182   mov     word ptr [si],offset @@bbb@  ;; bbb::cry( ) 的address
  183   mov     word ptr [si+4],0        ;; 上句白做的, 因 Line 185
  184   mov     word ptr [si+2],38
  185   mov     word ptr [si],offset @@XXX@  ;; XXX::cry( ) 的address
  186   mov     ax,si
  187   jmp     short @1@282
  188 @1@254:
  189   mov     ax,si
  190 @1@282:
  191   mov     word ptr DGROUP:_p22,ax
  192    ;      
  193    ;         p22->cry( );  
  194    ;      
  195   push    word ptr DGROUP:_p22
  196   mov     bx,word ptr DGROUP:_p22
  197   mov     bx,word ptr [bx]    ;; 抓到正確的 cry( )之address
  198   call    word ptr [bx]      ;;; indirect call
  199   pop     cx
  200    ; 




// ...
  207    ;      
  208    ;         p22 = new YYY( ); 
  209    ;      
  210   mov     ax,6
  211   push    ax
  212   call    near ptr @$bnew$qui
  213   pop     cx
  214   mov     di,ax
  215   or      ax,ax
  216   je      short @1@338
  217   mov     word ptr [di],offset @@bbb@  ;; bbb::cry( ) 的address
  218   mov     word ptr [di+4],0
  219   mov     word ptr [di+2],38
  220   mov     word ptr [di],offset @@YYY@   ;; YYY::cry( ) 的address
  221   mov     ax,di
  222   jmp     short @1@366
  223 @1@338:
  224   mov     ax,di
  225 @1@366:
  226   mov     word ptr DGROUP:_p22,ax
  227    ;      
  228    ;         p22->cry( );  
  229    ;      
  230   push    word ptr DGROUP:_p22
  231   mov     bx,word ptr DGROUP:_p22
  232   mov     bx,word ptr [bx]
  233   call    word ptr [bx]
  234   pop     cx
  235    ;      
  236    ;         cout << endl;
  237    ;      
  238   mov     ax,offset DGROUP:_cout
  239   push    ax
  240   call    near ptr @endl$qr7ostream
  241   pop     cx
  242    ;      
  243    ;         return 0;
  244    ;      
  245   xor     ax,ax
  246   jmp     short @1@394
  247 @1@394:
  248    ;      
  249    ;      }// int main(
  250    ;      
  251   pop     di
  252   pop     si
  253   mov     sp,bp
  254   pop     bp
  255   ret     
//...
  277 _DATA     segment word public 'DATA'
  278 @YYY@     segment virtual
  279 @@YYY@    label   byte
  280   dw      @@YYY@cry$qv    ;; 偷存 YYY::cry( ) 的address
  281 @YYY@     ends
  282 _DATA     ends
  283 _DATA     segment word public 'DATA'
  284 @bbb@     segment virtual
  285 @@bbb@    label   byte
  286   dw      @@bbb@cry$qv    ;; 偷存 bbb::cry( ) 的address
  287 @bbb@     ends
  288 _DATA     ends
  289 _DATA     segment word public 'DATA'
  290 @XXX@     segment virtual
  291 @@XXX@    label   byte
  292   dw      @@XXX@cry$qv    ;; 偷存 XXX::cry( ) 的address
  293 @XXX@     ends
  294 _DATA     ends
D:\COURSE\OOP\PPNT>
***********************/