接上一篇 VC和GCC内成员函数指针实现的研究(一)

接下来是多重继承,用到的测试代码如下所示:

#include <ctime>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <stdint.h>
#include <cstddef>
#include <string>

class foo_a
{
public:
    virtual ~foo_a(){}
    virtual void info() {
        printf("%s:%d\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    }
};

class foo_b
{
public:
    virtual ~foo_b(){}

    // 这个函数用于试foo_b的结构与foo_a不同
    // 以防止VC对foo_a和foo_b的`vcall'{8}'的代码合并
    virtual void inspect() { 
        printf("%s:%d\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    } 

    virtual void info() {
        printf("%s:%d\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    }

    void print() {
        printf("%s:%d\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    }
};


class foo_c: public foo_a, public foo_b
{
public:
    virtual void info() {
        printf("%s:%d\n", __FUNCTION__, __LINE__);
    }
};


int main(int argc, char* argv[]) {
    void (foo_a::*vptr1)() = &foo_a::info;
    void (foo_b::*vptr2)() = &foo_b::info;
    void (foo_b::*ptr)() = &foo_b::print;

    foo_c c;
    foo_b b;
    foo_a a;

    
    printf("word size = %d\n", (int)(sizeof(size_t)));
    printf("address of &foo_a::info = 0x%llxH\n", &foo_a::info);
    printf("pointer to &foo_a::info = 0x%llxH\n", vptr1);
    printf("address of &foo_b::info = 0x%llxH\n", &foo_b::info);
    printf("pointer to &foo_b::info = 0x%llxH\n", vptr2);
    printf("sizeof vptr = %d\n", (int)(sizeof(vptr1)));

    (a.*vptr1)();
    (b.*vptr2)();
    (c.*vptr1)();
    (c.*vptr2)();

    (c.*ptr)();

    return 0;
}

VC多重继承成员函数指针实现

图八:VC多重继承的指针赋值操作

赋值的部分和单继承是一样的。

图九:VC多重继承的函数指针调用

调用的时候主要看(c.*vptr2)()的代码。因为(c.vptr1)()生成的和单继承一样。而由于它们最终都转向vcall,所以vptr2的时候调整了虚表指针为c的第二个虚表。顺便把this指针地址调整了

但是在转入vcall之后的操作和单继承是一样的,都是跳转到 虚表+偏移地址 后执行。

但是c的虚表内记得地址不是直接记得foo_c::info的地址,因为要把this指针由foo_b*转回foo_c*。

图十:VC多重继承的虚表

(和前面不是同一批的截图,可能地址会对不上)

可以看到c和b的foo_b类型的虚表的info函数指向的地址是不同的。b中的foo_b虚表中的info函数直接指向了foo_b::info,但是c中的foo_b虚表里的info函数指向的地址先做了类型转换的地址调整,再才跳到foo_c::info,所以c的info的vcall跳过去后的代码是这样:

图十一:VC多重继承的vcall

(和前面不是同一批的截图,可能地址会对不上)

可以看到cx又减了8,把this指针由foo_b*类型转回了foo_c*。

执行结果也没什么特别的就不贴了。

GCC多重继承成员函数指针实现

图十二:GCC多重继承的函数指针赋值

哈,GCC的多重继承的赋值部分也和单继承一样,那么调用呢?

图十三:GCC多重继承的函数指针调用

如上图所示,比单继承多了两行,第一行是调整虚表地址到foo_b,这点和VC一样。后面增加的add指令是调整成员函数的this指针地址

图十四:GCC多重继承的函数指针调用

(和前面不是同一批的截图,可能地址会对不上)

这个this指针的恢复的做法和VC是一样的,也是多一次跳转,然后把地址减回来。

下一篇 VC和GCC成员函数指针实现的研究(三)