我想学习更多关于虚函数表和虚函数指针的内部工作原理，所以我决定尝试使用一些技巧直接访问虚函数表。我创建了两个类，Base 和 Derv，每个类都有两个 virtual 函数（Derv 重载了 Base 的函数）。
class Base
{
int x;
int y;
public:
Base(int x_, int y_) : x(x_), y(y_) {}
virtual void foo() { cout << "Base::foo(): x = " << x << '\n'; }
virtual void bar() { cout << "Base::bar(): y = " << y << '\n'; }
};
class Derv: public Base
{
int x;
int y;
public:
Derv(int x_, int y_) : Base(x_, y_), x(x_), y(y_) {}
virtual void foo() { cout << "Derived::foo(): x = " << x << '\n'; }
virtual void bar() { cout << "Derived::bar(): y = " << y << '\n'; }
};
现在，编译器为每个类添加了一个vtable指针，在内存中占用前4个字节（32位）。我通过将对象的地址转换为size_t*来访问此指针，因为该指针指向另一个大小为sizeof(size_t)的指针。可以通过索引vpointer并将结果转换为适当类型的函数指针来访问虚函数。我将这些步骤封装在一个函数中：
template <typename T>
void call(T *ptr, size_t num)
{
typedef void (*FunPtr)();
size_t *vptr = *reinterpret_cast<size_t**>(ptr);
FunPtr fun = reinterpret_cast<FunPtr>(vptr[num]);
//setThisPtr(ptr); added later, see below!
fun();
}
当以这种方式调用成员函数时，例如
call(new Base(1, 2), 0)来调用Base::foo()，很难预测会发生什么，因为它们是没有this指针的情况下被调用的。我通过添加一个小型模板化函数来解决这个问题，知道g++将this指针存储在ecx寄存器中（但这迫使我使用-m32编译器标志进行编译）。template <typename T>
void setThisPtr(T *ptr)
{
asm ( mov %0, %%ecx;" :: "r" (ptr) );
}
取消上面片段中
setThisPtr(ptr)这行的注释，现在就成为一个可用的程序了。int main()
{
Base* base = new Base(1, 2);
Base* derv = new Derv(3, 4);
call(base, 0); // "Base::foo(): x = 1"
call(base, 1); // "Base::bar(): y = 2"
call(derv, 0); // "Derv::foo(): x = 3"
call(derv, 1); // "Derv::bar(): y = 4"
}
我决定分享这个小程序，因为在编写过程中我对虚函数表的工作原理有了更深入的了解，这可能有助于其他人更好地理解这个知识点。但是我仍然有一些问题：
1. 在编译64位二进制文件时，使用哪个寄存器（gcc 4.x）来存储this指针？我尝试了所有64位寄存器，如此文档所述：http://developers.sun.com/solaris/articles/asmregs.html
2. this指针是何时/如何设置的？我怀疑编译器会通过一个类似我刚才所做的方式，在每次调用对象的函数时设置this指针。这就是多态实际上的工作方式吗？（首先设置this指针，然后从虚函数表中调用虚函数？）