虚拟方法表在C++中存储在哪里

Where does virtual method table store in C++?

本文关键字：存储 在哪里 C++ 方法 虚拟      更新时间：2023-10-16

我想知道类对象（不是实例，而是类）是如何存储在内存中的？

class A {
public:
    int a;
    virtual void f();
    virtual ~A();
};
class B : public A {
public:
    int b;
    void f() final override;
};

我知道，在这种继承（B源自A）的情况下，通常（标准中没有强烈描述）我们有：

memory: ....AB...

其中AB是B的类对象（如果我理解正确的话）。如果我们更深入（尝试使用clang和gcc），我们可以看到类似的东西（同样，在标准中没有强烈描述）：

A
    vtptr*
    int a
B
    vtptr*
    int b

好的，现在我们看看a和b属性存储在哪里。我们还看到了指向虚拟方法表的指针。但是vtptr*（虚拟方法表）实际存储在哪里？为什么不去上课呢？还是真的？

此外，还有一个问题：我能够通过更改指针（简单逻辑）来更改虚拟方法表。我还可以安全地更改指向其方法的指针吗？

附言：在你的问题中，你可以回答gcc和clang。附言：如果我哪里错了，请在你的答案中也指出。

C++标准没有规定虚拟函数机制应该如何实现。在实践中，所有C++实现都为每个类使用一个虚拟函数表，并在具有虚拟函数的类（称为多态类）的每个对象中使用虚拟函数表指针。然而，细节可能会有所不同，特别是对于多重继承和虚拟继承。

您可以在Stanley Lippman的经典著作《C++对象模型内幕》中了解常见的选择。

问"；其中；存储虚拟功能表。它很像任何静态变量：它的位置取决于实现，并且几乎是任意的。关于

"为什么不去上课呢？

…类本身没有存储在任何地方，它们不是对象，所以这没有意义，对不起。

对于给定的实现，您可以更有意义地问每个对象中存储的vtable指针在哪里？

通常是在对象的开头，但如果你从一个非多态类派生，并添加一个虚拟函数，那么你可能会在其他地方获得vtable指针。或者不是。后一种可能性是Derived*到Base*的static_cast（反之亦然）可以进行地址调整的主要原因，即不同于简单的reinterpret_cast。

阅读关于虚拟方法表的wiki页面。

存储的vtable（本身）在哪里是特定于实现的（编译器、链接器、操作系统特定）。但它通常存储在可执行文件的代码段中（就像文字字符串一样）。因此，对象通常（即没有多重继承）以指向其vtable的_vptr指针开始。使用多个或虚拟继承，您可以拥有多个vtable指针。

正如所评论的，你不应该关心这些细节。如果您真的很关心，请让编译器转储内部表示或发出的程序集代码。（例如使用g++ -fdump-tree-all -fverbose-asm -S编译）

但是vtptr*（虚拟方法表）实际上在哪里[点]？为什么不去上课呢？还是真的？

它可能在任何地方。。。谁在乎呢？它的工作方式通常是这样的。。。假设class A:有一个隐藏的static成员

VDT A::vdt = {
    { address of A::f code, 
      address of A::~A code },
    miscellaneous type-specific information needed for dynamic cast etc.
};

确切的布局是未知的，但很可能存在virtual成员函数的地址数组。与任何static信息一样，地址与任何给定对象实例的地址无关。。。对象中指向虚拟调度表的指针允许这种解耦。

此外，还有一个问题：我能够通过更改指针（简单逻辑）来更改虚拟方法表。我还可以安全地更改指向其方法的指针吗？

这是不安全的，即使它表面上有效，有时也可能不会得到一致的遵守（例如，在编译器能够在编译时确定要调用的特定覆盖的情况下，它可能会完全绕过运行时虚拟调度表咨询）。

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