c++ - 跳转表/分支与取消引用函数指针是一回事吗？

Question

我一直在努力了解跳转表到底是什么，但我在理解某些东西时遇到了困难。从我见过的许多例子来看，它们似乎都可以归结为这个，或者至少这是它的一个版本:

void func1() {};
void func2() {};
void func3() {};

int main()
{
    void(*jumpTo[3])(void) = { func1, func2, func3 };
    jumpTo[1]();

    return 0;
}

这些看起来只是一个函数指针数组，由某个值/位置索引。那么跳转表是否只是索引一个函数指针数组呢？我对此很好奇，因为我看到很多人说 switch 语句经常被编译成跳转表作为一种性能衡量标准。据我了解，通过以这种方式跳转到函数，它涉及指针解引用和函数调用。我认为这两者都不是很好的性能。

该网站上的另一个回答说，通过这种方式“您将添加 switch 语句不一定具有的函数调用开销。”编译为跳转表的开关如何避免函数调用？

此外，这里有一个获得高票数的答案说“跳转表可以是指向函数的指针数组，也可以是机器代码跳转指令数组。”您将如何跳转到机器代码指令而不是取消引用指针？这样更快吗？

两者之间的区别是在我上面的示例中，指针不必取消引用，因为它可以静态绑定(bind)吗？与在运行时传入随机数作为索引相反？

谢谢。

Answer 1

跳转表和你的函数表基本上是一样的——一个地址数组。跳转表包含 goto - 目标的地址。两者之间的唯一区别是跳跃的方式。当一个函数被调用时，返回地址被压入堆栈，因此当函数终止时它可以返回。

这里是一个跳转表的例子:

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    switch (argc)
    {
        case 1: 
             printf("You provided no arguments.");
             break;
        case 2: 
             printf("You provided one argument.");
             break;
        case 3: 
             printf("You provided two arguments.");
             break;
        case 4: 
             printf("You provided three arguments.");
             break;
        case 5: 
             printf("You provided four arguments.");
             break;
        case 6: 
             printf("You provided five arguments.");
             break;
        default: 
             printf("You provided %d arguments.", argc-1);
             break;
    }
    return 0;
}

编译为:

    cmp edi, 6 ;Bounds check
    ja  .L2    ;jump to default branch
    mov eax, edi
    jmp [QWORD PTR .L4[0+rax*8]]
.L4:
    .quad   .L2 ;case 0 (same as default!!!)
    .quad   .L3 ;case 1
    .quad   .L5 ;case 2
    .quad   .L6 ;case 3
    .quad   .L7 ;case 4
    .quad   .L8 ;case 5
    .quad   .L9 ;case 6