Question

我正在开发一个嵌入式平台，它不能很好地处理动态代码（根本没有推测/ OOO执行）。在这个平台上，我经常在同一个对象上调用一个虚拟成员函数，但编译器无法优化vtable-lookup，因为它似乎不认识只有第一次调用才需要查找。

因此我想知道：是否有一种手动方式来虚拟化C ++类的虚拟成员函数，以获得直接指向已解析地址的函数指针？我看了一下C ++函数指针，但由于它们似乎需要指定一个类型，我想这不会有用。

提前谢谢

Answer 1

没有通用的标准-C ++ - 只能找到虚函数的地址，只给出对基类对象的引用。此外，没有合理的类型，因为this不需要作为普通参数传递，遵循一般约定（例如，它可以在寄存器中传递，其他args on栈）。

但是，如果您不需要可移植性，则可以随时执行适合您的编译器的任何操作。例如，使用Microsoft的COM（我知道，这不是您的平台），有一个已知的内存布局，带有vtable指针，以便从C访问功能。

如果您确实需要便携性，那么我建议设计优化。例如，而不是

class Foo_base
{
public:
    virtual void bar() = 0;
};

喜欢

class Foo_base
{
public:
    typedef (*Bar_func)(Foo_base&);

    virtual Bar_func bar_func() const = 0;
    void bar() { bar_func()( *this ); }
};

支持与以前相同的公共界面，但现在可以暴露内部，从而允许手动优化对bar的重复调用。

Answer 2

关于gcc我在调试编译的汇编代码时看到了以下内容。我已经看到泛型方法指针包含两个数据： a）该方法的“指针” b）最终添加到类实例起始地址的偏移量（当涉及多个继承时使用偏移量，对于第二个和更多父类的方法，如果应用于它们的对象，则将其数据放在不同的起始点）。< / p>

该方法的“指针”如下： 1）如果“指针”是偶数，则将其解释为正常（非虚拟）函数指针。 2）如果“指针”为奇数，则应减去1，剩余值应为0或4或8或12（假设指针大小为4字节）。之前的编码显然假设所有正常方法都从偶数地址开始（因此编译器应该在偶数地址处对齐它们）。因此，offset是vtable的偏移量，用于获取“真实”非虚方法指针的地址。

因此，为了对调用进行虚拟化，正确的想法是将虚方法指针转换为非虚方法指针，然后使用它以将其应用于作为我们类实例的“主题”。

下面的代码执行了所描述的内容。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <typeinfo>
#include <typeindex>
#include <cstdint>

struct Animal{
    int weight=0x11111111;
    virtual int mm(){printf("Animal1 mm\n");return 0x77;};
    virtual int nn(){printf("Animal1 nn\n");return 0x99;};
};

struct Tiger:Animal{
    int weight=0x22222222,height=0x33333333; 
    virtual int mm(){printf("Tigerxx\n");return 0xCC;}
    virtual int nn(){printf("Tigerxx\n");return 0x99;};
};

typedef int (Animal::*methodPointerT)();

typedef struct {
    void** functionPtr;
    size_t offset;
} MP;

void devirtualize(methodPointerT& mp0,const Animal& a){
    MP& t=*(MP*)&mp0;
    if((intptr_t)t.functionPtr & 1){
        size_t index=(t.functionPtr-(void**)1); // there is obviously a more
        void** vTable=(void**)(*(void**)&a);        // efficient way. Just for clearness !
        t.functionPtr=(void**)vTable[index];
    }
};

int main()  
{
    int (Animal::*mp1)()=&Animal::nn;
    MP& mp1MP=*(MP*)&mp1;

  Animal x;Tiger y;

    (x.*mp1)();(y.*mp1)();

    devirtualize(mp1,x);

    (x.*mp1)();(y.*mp1)();

}

如何获得＆＃34;直接＆＃34;函数指针指向虚拟成员函数？

2 个答案: