C++对象布局及多态实现探索之虚函数调用

我们再看看虚成员函数的调用。类C041中含有虚成员函数，它的定义如下：

执行如下代码：

结果如下：

我们打印出了C041的对象内存布局及它的虚表信息。

先看看obj.foo();的汇编代码：

和前一篇文章中看过的普通的成员函数调用产生的汇编代码一样。这说明了通过对象进行函数调用，即使被调用的函数是虚函数也是静态绑定，即在编译时决议出函数的地址。不会有多态的行为发生。

我们跟踪进去看看函数的汇编代码。

值得注意的是第14、15行。第14行把this指针的值移到eax寄存器中，第15行给类的第一个成员变量赋值，这时我们可以看到在取变量的地址时用的是[eax+4]，即跳过了对象布局最前面的4字节的虚表指针。

接下来我们看看通过指针进行的虚函数调用pt->foo();，产生的汇编代码如下：

第1行把pt指向的地址移入eax寄存器，这样eax中就保存了对象的内存地址，同时也是类的虚表指针的地址。第2行取eax中指针指向的值(注意不是 eax的值)到edx寄存器中，实际上也就是虚表的地址。执行完这两条指令后，我们看看eax和edx中的值，果然和我们前面打印的obj的虚表信息中的 vpadr和vtadr的值是一样的，分别为0x0012F824和0x0045B314。第4行同样用ecx寄存器来保存并传递对象地址，即 this指针的值。第5行的call指令，我们可以看到目的地址不象通过对象来调用那样，是一个直接的函数地址。而是将edx中的值做为指针来进行间接调用。前面我们已经知道edx中存放的实际是虚表的地址，我们也知道虚表实际是一个指针数组。这样第5行的调用实际就是取到虚表中的第一个条目的值，即 C041::foo()函数的地址。如果被调用的虚函数对应的虚表条目的索引不是0，将会看到edx后加上一个索引号乘4后的偏移值。继承跟踪可以发现， ptr[edx]的值为0x0041DF1E，也和我们打印的vtival(0)的值相同。前面已经提到过，这个地址实际也不是真正的函数地址，是一个跳转指令，继续执行就到了真正的函数代码部分(即前面列出的代码)。

我们在上面看到的这个过程，就是动态绑定的过程。因为我们是通过指针来调用虚成员函数，所以会产生动态绑定，即使指针的类型和对象的类型是一样的。为了保证多态的语义，编译器在产生call指令时，不象静态绑定时那样，是在编译时决议出一个确定的地址值。相反它是通过用发出调用的指针指向的对象中的虚指针，来迂回的找到对象所对应类型的虚表，及虚表中相应条目中存放的函数地址。这样具体调用哪个函数就与指针的类型是无关

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