c++ - 通过虚指针访问成员函数的指针

Question

我看到一些文章，其中解释了 vptr 和 vtable。我知道在存储了虚函数的类的情况下，对象中的第一个指针是 vtable 的 vptr，vtable 的数组条目是指向函数的指针，其顺序与它们在类中出现的顺序相同(我已经通过测试验证了程序)。但我试图了解编译器必须输入什么语法才能调用适当的函数。

示例:

class Base
 {
   virtual void func1() 
   { 
       cout << "Called me" << endl; 
   }
};
int main()
{
  Base obj;
  Base *ptr;
  ptr=&obj;

// void* is not needed. func1 can be accessed directly with obj or ptr using vptr/vtable
  void* ptrVoid=ptr; 

// I can call the first virtual function in the following way:
  void (*firstfunc)()=(void (*)(void))(*(int*)*(int*)ptrVoid); 
  firstfunc();
}

问题:

1. 但我真正想了解的是编译器如何用 vptr 替换对 ptr->func1() 的调用？如果我要模拟通话那么我应该怎么做？我应该重载 -> 运算符吗？但即使那样也无济于事，因为我不知道 func1 的真正名称是什么。即使他们说编译器通过 vptr 访问 vtable，它仍然如何知道 func1 的条目是第一个数组，func2 的条目是第二个元素大批？必须有一些函数名到数组元素的映射。

2.如何模拟。您能否提供编译器用于调用函数 func1 的实际语法(它如何替换 ptr->func1())？

Answer 1

不要将 vtable 视为数组。它只是一个数组，如果你去掉它的所有 C++ 知道的关于它的东西，除了它的成员的大小。相反，将其视为第二个 struct其成员都是指向函数的指针。

假设我有这样一个类:

struct Foo {
    virtual void bar();
    virtual int baz(int qux);
    int quz;
}

int callSomeFun(Foo* foo) {
    foo->bar();
    return foo->baz(2);
}

将其分解为 1 个步骤:

class Foo;
// adding Foo* parameter to simulate the this pointer, which
// in the above would be a pointer to foo.
struct FooVtable {
    void (*bar)(Foo* foo);
    int (*baz)(Foo* foo, int qux);
}
struct Foo {
    FooVtable* vptr;
    int quz;
}

int callSomeFun(Foo* foo) {
    foo->vptr->bar(foo);
    return foo->vptr->baz(foo, 2);
}

我希望这就是您要找的。