Question

假设有一个名为Person的类，它包含一个名为age（）的虚函数。根据语言语义，vtable是每个类而不是每个对象。它是VPTR，它是每个对象并指向vtable。

问题：

如果我构建这个程序（假设存在main（））：

是否会创建vtable，即使创建单个对象，vtable是否存在？
编译器在vtable中为age（）放置的地址是内存中的一种静态地址吗？
或者是编译器在内部创建一些对象以获取age（）的地址（因为age（）将处理一些数据成员，这些成员只有在构造了一个对象时才会存在）或者这背后还有其他一些魔力吗？

根据我的理解，答案如下：

是
是
不确定

我尝试在上面的程序中运行“nm”只是为了看看我是否可以找出vtable，但没有运气。有办法吗？

请建议。

Answer 1

由于它是所有实现定义的，我的回答描述了一些“常见实现”

v-table与机器代码本身一样存储在可执行文件中，并由OS加载程序加载到内存中。操作系统不关心要加载的数据：字符串文字，机器代码，vtable，常量数据等......

假设你有：

struct A {
    int x;
    virtual void f() { cout << x; }
};

void g(A* a) { a->f(); }

生成的代码看起来（语义上）类似于：

// pseudocode, not C++
struct A {
    void *vtable;
    int x;
};

void A_f(A* this) { cout << this->x; }

void* A_vtable[] = { &A_f };

void g(A* a) { ((void(*)(A*))(((void**)a->vtable)[0]))(a); }

是的，这是静态数据。

当然上面的代码非常简单。要支持RTTI和虚拟继承，您必须做更复杂的事情。

我不明白你的意思，但没有。

Answer 2

所有这些的答案完全依赖于编译器。不要求物理vtbl存在;这只是实现该语言的一种非常常见的方式。但是对于任何这一点都没有通用的ABI，而且作为开发人员，你不应该担心这个问题。

Answer 3

这完全取决于编译器，你应该把整个答案作为一种方式来完成：

是否会创建vtable，即使创建单个对象，vtable是否存在？

取决于编译器和程序。例如，GCC将在翻译单元中创建vtable，其中定义了类定义中未定义的第一个虚函数（是否创建了任何对象），但在某些情况下可能根本不会生成vtable或者即使没有创建对象也可以生成一个。

编译器在vtable中为age（）放置的地址是内存中的一种静态地址吗？

这通常由链接器/加载器解决。链接程序时，链接器通常会解析函数的（相对）地址，并将其作为第一步注入vtable。当程序加载到内存中时，这些地址被固定到函数所在的内存地址（这取决于加载程序可能因执行而异）。

或者是编译器在内部创建一些对象以获取age（）的地址（因为age（）将处理一些数据成员，这些成员只有在构造了一个对象时才会存在）或者还有其他一些魔法在这背后？

我不太关注整个问题。只有当您的程序请求时，编译器才会创建任何具有成员age的类型的对象。成员函数可能访问/修改给定类型的对象的数据成员，但是通过传递给所有非静态成员的隐式this指针来处理对这些成员的访问。

Answer 4

“根据语言语义，”没有vtable这样的东西。 C ++规范没有详细说明虚拟调度的实现方式。编译器可以使用vtable。或者它可以使用别的东西;这取决于编译器。

特定的编译器当然可以使用vtable。但它可以随心所欲地做任何事情;这是一个实现细节。简而言之，如果不调查您正在使用的特定编译器，就无法知道。

真的，这有多重要吗？

vtable中虚函数的地址

4 个答案: