Question

我写了这个非常简单的C ++程序，我想知道编译器为什么在两个指针引用之间列出vtable。这是C ++程序：

class Foo {
 public:
  virtual void bar() {
  }
};

int main(int argc, char *arv[]) {
  Foo foo;
  Foo *foo_p(&foo);
  foo_p->bar();
}

现在，我可以看一下编译器生成的程序集：

$ g++ -ggdb -Wall -O0 -S test.cpp

以下是相关部分：

    .loc 1 9 0 
    leaq    -16(%rbp), %rax  # put the address of 'foo' in %rax
    movq    %rax, %rdi       # use it as the first argument of the following function
    call    _ZN3FooC1Ev      # call the Foo constructor
    .loc 1 10 0
    leaq    -16(%rbp), %rax  # put the address of 'foo' in %rax
    movq    %rax, -24(%rbp)  # create 'foo_p' on the stack
    .loc 1 11 0
    movq    -24(%rbp), %rax  # load 'foo_p' into %rax
    movq    (%rax), %rax     # dereference the pointer, put it in %rax
                             # %rax now holds the hidden pointer in 'foo', which is the vtable pointer
    movq    (%rax), %rdx     # dereference the pointer ::again:: (with an offset of 0), put it in %rdx
                             # %rdx now holds a function pointer from the vtable
    movq    -24(%rbp), %rax  # create the 'this' pointer (== foo_p) and put it in %rax
    movq    %rax, %rdi       # use the 'this' pointer as the first argument to the following function
    call    *%rdx            # call Foo::bar (via the vtable)

为什么第二个指针取消引用是必要的？为什么对象中的“隐藏”vtable指针不直接指向vtable？

编辑：It :: is ::直接指向vtable。我只是对我的指针感到困惑:-P

Answer 1

movq    -24(%rbp), %rax  # load 'foo_p' into %rax
movq    (%rax), %rax     # fetch VTABLE
movq    (%rax), %rdx     # fetch function `bar` from VTABLE.

如果您将baz（或kerflunk）函数作为第二个函数添加到您的类中，您会看到更好的效果，您会看到第二个fetch位于8 VTABLE。

你可以看到类中的结构是这样的（注意这是“为了说明目的，不是为了实现”）

struct VTABLE
{
    void (*bar)();
};

struct Foo
{
    VTABLE *vtable;
};

在Foo的构造函数内部[即使你没有声明它也存在]，有一段代码可以：

this->vtable = &VTABLE_Foo;

以及编译器已经完成的某个地方（再次，为了说明的目的，名称肯定是不同的）：

VTABLE VTABLE_Foo = { foo::bar };

所以要致电bar，我们会这样做：

foo_p->vtable->bar(foo_p);

编译器显示的是：

void (*temp)() = foo_p->vtable->bar;
temp(foo_p);

这几乎肯定是使用-O0的结果，如果你使用优化进行编译，编译器会更直接地进行编译（包括在这种情况下可能意识到它不需要vtable并内联函数）它没有做任何事情，因此彻底消除了呼叫）。

Answer 2

第一个将 vtable 指针放入%rax，第二个将函数指针放入%rdx。

C ++ vtables中的双重间接

2 个答案: