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精简版

我正在使用特定对象的 vtable 中的条目来调用从接口继承的虚拟方法。最后，我正在寻找一种方法来获取每个地址到虚拟方法在特定对象的 vtable 中的确切偏移量。

详细版本

免责声明

我知道这个主题是依赖于实现的，并且不应该尝试手动执行此操作，因为编译器会执行（正确的）工作，并且 vtable 不被视为标准（更不用说数据格式了）。我在此作证，我已经阅读了数十篇“不要这样做......只是，不要这样做！”并且清楚我的行为可能产生的令人发指的后果。

因此（并有利于进行建设性的讨论）我将使用g++ (4.x.x)Linux x64 平台上的编译器作为我的参考。使用以下代码编译的任何软件都将使用相同的设置，因此就这一点而言，它应该是平台无关的。

好的，我的这整个问题完全是实验性的，我不想在生产代码中使用它，而是为了教育我自己和我的同学（我的教授问我是否可以写一篇关于这个主题的快速论文）。

我要做的基本上是使用偏移量自动调用方法来确定调用哪个方法。类的基本大纲如下（这是一个简化，但显示了我当前尝试的组成）：

class IMethods
{
    virtual double action1(double) = 0;
    virtual double action2(double) = 0;
};

正如您所看到的，只有一个具有共享相同签名的纯虚拟方法的类。

enum Actions
{
    actionID1,
    actionID2
};

枚举项用于调用适当的方法。

class MethodProcessor : public IMethods
{
    public:
        
        double action1(double);
        double action2(double);
};

故意省略了上述类的ctor/dtor。我们可以放心地假设这些是从接口继承的唯一虚方法，并且多态性是无关紧要的。

基本概要到此结束。现在进入真正的主题：

是否有一种安全的方法可以将 vtable 中的地址映射到继承的虚拟方法？

我想做的是这样的：

MethodProcessor proc;
size_t * vTable = *(size_t**) &proc;
double ret = ((double(*)(MethodProcessor*,double))vTable[actionID2])(&proc, 3.14159265359);

这工作正常并且正在调用action2，但我假设指向的地址等于索引 1 并且这部分让我感到困惑：如果在定义action2地址之前在 vtable 中添加了某种偏移量怎么办？action1

在一本关于 C++ 数据对象模型的书中，我读到通常 vtable 中的第一个地址通向RTTI (runtime type information)，作为回报，我无法确认，因为vTable[0]它合法地指向action1.

编译器知道每个虚拟方法指针的确切索引，因为，是的，编译器正在构建它们并用增强代码替换虚拟方法的每个成员调用，该代码等于我上面使用的代码 - 但知道要使用的索引。我这一次接受了有根据的猜测，即在我定义的虚拟方法之前没有偏移量。

我不能使用一些 C++-Hack 让编译器在编译（甚至运行）时计算正确的索引吗？然后我可以使用这些信息为我的枚举项添加一些偏移量，而不必担心投射错误的地址......

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2 回答 2

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Linux 使用的 ABI 是众所周知的：您应该查看Itanium ABI 的虚拟功能表布局部分。该文档还指定了查找 vtable 的对象布局。但是，我不知道您概述的方法是否有效。

请注意，尽管指向文档，但我不建议使用该信息来根据它来玩花样！不幸的是，您没有解释您的实际目标是什么，但似乎使用指向irtual函数成员的指针是一种更可靠的运行时分派到虚函数的方法：

double (IMethods::*method)(double)
    = flag? &IMethods:: action1: &INethods::actions2;
MethodProcessor mp;
double rc = (mp.*method)(3.14);
于 2013-09-28T07:09:58.127 回答
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我有几乎同样的问题，更糟糕的是，就我而言，这是针对生产代码的......不要问我为什么（告诉我：“不要这样做......只是，不要这样做” ，或者至少使用现有的动态编译器，例如 LLC ...）。

当然，如果要求编译器设计者遵循一些通用的 C++ ABI 规范（或至少指定他们自己的规范），这种“折磨”可能会得到缓解。显然，对于遵守“通用 C++ ABI”（通常也称为“ITANIUM C++ ABI”，Dietmar Kühl 提到）的共识越来越多。

因为您使用的是 G++ 并且这是出于教育目的，所以我建议您查看“-fdump-class-hierarchy”g++ 开关的作用（您会发现 vtable 布局）；这是我个人用来确保我没有投错地址的方法。

注意：使用 x86 (ia32) MinGW g++-4.7.2 编译器，

在double MethodProcessor::action( double )中，隐藏的“(MethodProcessor*)this”参数将在寄存器 (%ecx) 中传递。

而在 中((double(*)(MethodProcessor*,double))，第一个显式的“this”参数将在堆栈上传递。

于 2013-11-06T09:09:02.817 回答