Question

我们知道C ++使用vftable动态地决定应该调用哪个虚函数。我想在调用虚函数时找出它背后的机制。我已将以下代码编译为汇编。

using namespace std;

class Animal {
    int age;
public:
    virtual void speak() {}
    virtual void wash() {}
};

class Cat : public Animal {
public:
    virtual void speak() {}
    virtual void wash() {}
};

void main()
{
    Animal* animal = new Cat;
    animal->speak();
    animal->wash();
}

汇编代码很庞大。我不太了解以下部分。

CONST   SEGMENT
??_7Cat@@6B@ DD FLAT:??_R4Cat@@6B@          ; Cat::`vftable'
    DD  FLAT:?speak@Cat@@UAEXXZ
    DD  FLAT:?wash@Cat@@UAEXXZ
CONST   ENDS

这部分定义了Cat的vftable。但它有三个条目。第一个条目是RTTI完整对象定位器。第二个是Cat :: speak。第三是Cat :: wash。所以我认为vftable [0]应该意味着RTTI完整对象定位器。但是当我检查主PROC和Cat :: Cat PROC中的汇编代码时，调用animal->speak()是通过调用vftable [0]实现的，调用animal->wash()是通过调用vftable实现的[4] ]。为什么不vftable [4]和vftable [8]？

PROC main和Cat :: Cat的汇编代码如下所示。

_TEXT   SEGMENT
tv75 = -12                      ; size = 4
$T1 = -8                        ; size = 4
_animal$ = -4                       ; size = 4
_main   PROC

; 23   : {

    push    ebp
    mov ebp, esp
    sub esp, 12                 ; 0000000cH

; 24   :    Animal* animal = new Cat;

    push    8
    call    ??2@YAPAXI@Z                ; operator new
    add esp, 4
    mov DWORD PTR $T1[ebp], eax
    cmp DWORD PTR $T1[ebp], 0
    je  SHORT $LN3@main
    mov ecx, DWORD PTR $T1[ebp]
    call    ??0Cat@@QAE@XZ
    mov DWORD PTR tv75[ebp], eax
    jmp SHORT $LN4@main
$LN3@main:
    mov DWORD PTR tv75[ebp], 0
$LN4@main:
    mov eax, DWORD PTR tv75[ebp]
    mov DWORD PTR _animal$[ebp], eax

; 25   :    animal->speak();

    mov ecx, DWORD PTR _animal$[ebp]
    mov edx, DWORD PTR [ecx]
    mov ecx, DWORD PTR _animal$[ebp]
    mov eax, DWORD PTR [edx]
    call    eax

; 26   :    animal->wash();

    mov ecx, DWORD PTR _animal$[ebp]
    mov edx, DWORD PTR [ecx]
    mov ecx, DWORD PTR _animal$[ebp]
    mov eax, DWORD PTR [edx+4]
    call    eax

; 27   : }

    xor eax, eax
    mov esp, ebp
    pop ebp
    ret 0
_main   ENDP
_TEXT   ENDS

; Function compile flags: /Odtp
;   COMDAT ??0Cat@@QAE@XZ
_TEXT   SEGMENT
_this$ = -4                     ; size = 4
??0Cat@@QAE@XZ PROC                 ; Cat::Cat, COMDAT
; _this$ = ecx
    push    ebp
    mov ebp, esp
    push    ecx
    mov DWORD PTR _this$[ebp], ecx
    mov ecx, DWORD PTR _this$[ebp]
    call    ??0Animal@@QAE@XZ
    mov eax, DWORD PTR _this$[ebp]
    mov DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7Cat@@6B@
    mov eax, DWORD PTR _this$[ebp]
    mov esp, ebp
    pop ebp
    ret 0
??0Cat@@QAE@XZ ENDP                 ; Cat::Cat
_TEXT   ENDS

补充：MSVC编译器x86 19.00.23026

Answer 1

vtable的布局取决于实现。在您的特定情况下，在编译示例代码时，Microsoft C ++编译器为Cat生成vtable，其中speak虚函数位于偏移0，wash函数位于偏移4 .RTTI信息位于偏移-4之前的这些函数之前。

这里的问题是微软的程序集输出正在撒谎。生成的汇编代码将RTTI信息放在偏移0处，speak和wash函数放在偏移量4和8处。但是，这不是它在编译器的目标文件中实际布局的方式产生。反汇编目标文件会显示以下布局：

                .new_section .rdata, "dr2"
0000    00 00 00 00                                     .long   ??_R4Cat@@6B@
0004                          ??_7Cat@@6B@:
0004    00 00 00 00                                     .long   ?speak@Cat@@UAEXXZ
0008    00 00 00 00                                     .long   ?wash@Cat@@UAEXXZ

不幸的是，Microsoft的C / C ++编译器的汇编输出仅仅是为了提供信息。它不是编译器生成的实际代码的准确和完整的表示。特别是它不能可靠地组装成工作目标文件。

vftable [0]是否存储第一个虚函数或RTTI完整对象定位器？

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