| 这段日子面试了两次有关C++的工作，面试过程中都遇到了有关虚拟函数的问题。第一次遇到该问题的时候，我只能说出虚拟函数的用法，但具体在内存中的排布就不知道了。面试完之后，马上到书店找了一本《inside the c++ object model》，由于没有找到侯捷译的中文版，拿了本英文版的回去。英文较菜，也没有定下心来看，结果第一章的内容就理解错了。第二次面视的时候，还是同样的问题，结果回答错了。昨天晚上又重新看了一晚上，感觉对这部分内容有了正确的理解。决定把自己理解的内容，拿出来，争取能和大家分享一下，有错误的地方，也欢迎高手的斧正。 一，C语言中函数的调用方式 没有理解虚拟函数在内存中的处理形式，我觉得是自己在看书的时候缺乏思考造成的，只是跟着书本走，但没有仔细去想相关的内容。所以造成了思维闭路，导致很多东西理解错误。我觉得理解虚函数，还得从对函数在代码中的组织形式开始。好了，先谈谈我对函数的理解吧。 我们知道一个可执行有数据段，代码段等来存储文件的执行信息。而汇编就是用这种格式来写代码的，高级语言如C等都需要把文件转化为汇编之后，进行编译，最终生成可执行文件。所以把C文件转化为汇编，可能能更好的理解代码的组织形式。 我们先来看一段简单的C文件： Void first() { } Void main() { frist(); } 在main中是通过何种形式来调用first的呢？学过汇编的话，我们知道汇编 中的函数的调用是通过call指令来实现的。试着编译以上的C程序，并通过dumpbin反编译它的exe文件，我们可以得到以下一段代码。 00401000: CC int 3 00401001: CC int 3 00401002: CC int 3 00401003: CC int 3 00401004: CC int 3 @ILT+0(_first): 00401005: E9 16 00 00 00 jmp _first @ILT+5(_main): 0040100A: E9 41 00 00 00 jmp _main 0040100F: CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC ÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌ 0040101F: CC Ì _first: 00401020: 55 push ebp 00401021: 8B EC mov ebp,esp 00401023: 83 EC 40 sub esp,40h 00401026: 53 push ebx 00401027: 56 push esi 00401028: 57 push edi 00401029: 8D 7D C0 lea edi,[ebp-40h] 0040102C: B9 10 00 00 00 mov ecx,10h 00401031: B8 CC CC CC CC mov eax,0CCCCCCCCh 00401036: F3 AB rep stos dword ptr [edi] 00401038: 5F pop edi 00401039: 5E pop esi 0040103A: 5B pop ebx 0040103B: 8B E5 mov esp,ebp 0040103D: 5D pop ebp 0040103E: C3 ret 0040103F: CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC ÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌ 0040104F: CC Ì _main: 00401050: 55 push ebp 00401051: 8B EC mov ebp,esp 00401053: 83 EC 40 sub esp,40h 00401056: 53 push ebx 00401057: 56 push esi 00401058: 57 push edi 00401059: 8D 7D C0 lea edi,[ebp-40h] 0040105C: B9 10 00 00 00 mov ecx,10h 00401061: B8 CC CC CC CC mov eax,0CCCCCCCCh 00401066: F3 AB rep stos dword ptr [edi] 00401068: E8 98 FF FF FF call @ILT+0(_first) 0040106D: 5F pop edi 0040106E: 5E pop esi 0040106F: 5B pop ebx 00401070: 83 C4 40 add esp,40h 00401073: 3B EC cmp ebp,esp 00401075: E8 16 00 00 00 call __chkesp 0040107A: 8B E5 mov esp,ebp 0040107C: 5D pop ebp 0040107D: C3 ret 0040107E: CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC ÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌ 0040108E: CC CC ÌÌ 该段代码中有一些是调试信息，不需要管它。我们知道程序一定从_main来执行，调用开始会有一些参数信息去配置，而后就通过00401068: E8 98 FF FF FF call @ILT+0(_first) 跳转到first函数。这样应该对C生成的执行文件的代码段有一个基本的了解，所有的函数被放到了代码段中，各个函数的调用是通过call来转到函数的开始地址来执行（当然每个函数都需要有自己独特的名字，其实到了具体的执行文件中，是通过数字来定位这些信息的）。 二，C++中非虚函数的调用方式 先看如下一段代码： class point { public: void first(); }; void point::first() { return; } void main() { point pt; pt.first(); } 反编译后程序如下： 00401000: CC int 3 00401001: CC int 3 00401002: CC int 3 00401003: CC int 3 00401004: CC int 3 @ILT+0(_main): 00401005: E9 16 00 00 00 jmp _main @ILT+5(?first@point@@QAEXXZ): 0040100A: E9 51 00 00 00 jmp ?first@point@@QAEXXZ 0040100F: CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC ÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌ 0040101F: CC Ì _main: 00401020: 55 push ebp 00401021: 8B EC mov ebp,esp 00401023: 83 EC 44 sub esp,44h 00401026: 53 push ebx 00401027: 56 push esi 00401028: 57 push edi 00401029: 8D 7D BC lea edi,[ebp-44h] 0040102C: B9 11 00 00 00 mov ecx,11h 00401031: B8 CC CC CC CC mov eax,0CCCCCCCCh 00401036: F3 AB rep stos dword ptr [edi] 00401038: 8D 4D FC lea ecx,[ebp-4] 0040103B: E8 CA FF FF FF call @ILT+5(?first@point@@QAEXXZ) 00401040: 5F pop edi 00401041: 5E pop esi 00401042: 5B pop ebx 00401043: 83 C4 44 add esp,44h 00401046: 3B EC cmp ebp,esp 00401048: E8 43 00 00 00 call __chkesp 0040104D: 8B E5 mov esp,ebp 0040104F: 5D pop ebp 00401050: C3 ret 00401051: CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC ÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌ ?first@point@@QAEXXZ: 00401060: 55 push ebp 00401061: 8B EC mov ebp,esp 00401063: 83 EC 44 sub esp,44h 00401066: 53 push ebx 00401067: 56 push esi 00401068: 57 push edi 00401069: 51 push ecx 0040106A: 8D 7D BC lea edi,[ebp-44h] 0040106D: B9 11 00 00 00 mov ecx,11h 00401072: B8 CC CC CC CC mov eax,0CCCCCCCCh 00401077: F3 AB rep stos dword ptr [edi] 00401079: 59 pop ecx 0040107A: 89 4D FC mov dword ptr [ebp-4],ecx 0040107D: 5F pop edi 0040107E: 5E pop esi 0040107F: 5B pop ebx 00401080: 8B E5 mov esp,ebp 00401082: 5D pop ebp 00401083: C3 ret 00401084: CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC CC ÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌÌ 可以看到在main函数中还是通过0040103B: E8 CA FF FF FF call @ILT+5(?first@point@@QAEXXZ)来调用对象中的函数的，而C中的_frist变成了first@point@@QAEXXZ是因为不同的类中可能有函数名相同的函数，这样为了区别这些函数，就需要为这些函数添加一些特别的信息，如类的名称等信息。（还有就是为了区别函数重载） 这样其实就可以知道在C++的类中，非虚函数其实和C中的函数一样被组织在代码段中，只是命名的方式并不一样。 |
