调用 C++ 成员函数指针:此指针已损坏

Calling a C++ member function pointer: this-pointer gets corrupted

本文关键字：指针 已损坏 函数 C++ 成员 调用      更新时间：2023-10-16

我需要将一些成员函数指针转换为void*指针（因为我需要将它们推送到 Lua 堆栈，但问题与 Lua 无关）。

我使用union来做到这一点。但是，当我将成员函数指针转换为void*并再次转换回来，然后尝试使用该类的实例调用指针时，this指针已损坏。同样，如果我将void*指针转换回 C 样式的函数指针，并将指向类的指针作为它的第一个参数，则不会发生此问题。

下面是演示该问题的代码段：

#include <iostream>
using namespace std;
class test
{
    int a;
    public:
        void tellSomething ()
        {
            cout << "this: " << this << endl;
            cout << "referencing member variable..." << endl;
            cout << a << endl;
        }
};
int main ()
{
    union
    {
        void *ptr;
        void (test::*func) ();
    } conv1, conv2;
    union
    {
        void *ptr;
        void (*func) (test*);
    } conv3;
    test &t = *new test ();
    cout << "created instance: " << (void*) &t << endl;
    // assign the member function pointer to the first union
    conv1.func = &test::tellSomething;
    // copy the void* pointers
    conv2.ptr = conv3.ptr = conv1.ptr;
    // call without conversion
    void (test::*func1) () = conv1.func;
    (t.*func1) (); // --> works
    // call with C style function pointer invocation
    void (*func3) (test*) = conv3.func;
    (*func3) (&t); // --> works (although obviously the wrong type of pointer)
    // call with C++ style member function pointer invocation
    void (test::*func2) () = conv2.func;
    (t.*func2) (); // `this' is the wrong pointer; program will crash in the member function
    return 0;
}

这是输出：

created instance: 0x1ff6010
this: 0x1ff6010
referencing member variable...
0
this: 0x1ff6010
referencing member variable...
0
this: 0x10200600f
referencing member variable...
zsh: segmentation fault (core dumped)  ./a.out

这是编译器 （GCC） 中的错误吗？我知道void*和（成员）函数指针之间的这种转换不符合标准，但奇怪的是，当将void*转换为 C 样式函数指针时，它可以工作。

将这两行添加到您的代码中，答案将很明确：

cout << "sizeof(void*)=" << sizeof(conv1.ptr) << endl;
cout << "sizeof(test::*)=" << sizeof(conv1.func) << endl;

原因很简单。考虑：

class Base1
{
 public:
 int x;
 void Foo();
 Base1();
};
class Base2
{
 public:
 float j;
 void Bar();
 Base2();
};
class Derived : public Base1, public Base2
{
 Derived();
};

在Derived上调用Foo时，this指针必须指向 Base1::x 。但是当你在Derived上调用Bar时，this指针必须指向Base2::j！因此，指向成员函数的指针必须同时包含函数的地址和"调整器"，以更正this指针，以指向函数期望作为this指针的正确类类型的实例。

您正在丢失调整器，导致this指针随机调整。

奇怪的是，在这里（在VS2005下），第一个和第三个调用工作正常，但第二个（使用conv3）失败，这被破坏了。

在我看来

，在您的实现中，指针到成员函数类型的实例的前 size(void*) 个字节恰好void (test::*) ()在这种情况下是内存中函数的地址。作为实现细节，该函数是可调用的，就好像它是一个以 this 作为第一个参数的自由函数一样。这就是为什么conv3似乎有效。

但是，当尝试将前 sizeof(void*) 个字节复制到指针到成员函数类型的不同实例中时，您的运气已经用完了。conv2其余部分的未初始化垃圾，一旦被解释为初始代码地址之后指向成员函数的指针的其余部分，就会出错。我怀疑那里有一些标志和偏移量，以记录有关虚函数以及多重和虚拟继承的信息。当这些信息不正确时，事情就会出错。

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