从汇编看c++中的多态详解

2020-01-06 15:23:17王振洲

下面是子类构造函数汇编码:


??0Y@@QAE@XZ PROC          ; Y::Y, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;//压栈ecx的目的是存放this指针
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将this指针(即对象首地址)放到刚才预留空间 ecx里面存放对象首地址
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将对象首地址给ecx 作为隐含参数传递给父类构造函数
  call  ??0X@@QAE@XZ;调用父类构造函数
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将y的首地址给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7Y@@6B@;将y的vtable(??_7Y@@6B@)首地址赋给y对象首地址所指内存 即初始化子类vptr指针
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将y首地址给eax,作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0Y@@QAE@XZ ENDP

下面是父类构造函数汇编码:


??0X@@QAE@XZ PROC          ; X::X, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈的目的是为了存放this指针(父对象对象首地址)预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将父对象对象首地址(ecx中保存)放入刚才预留空间
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象首地址给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将vtable(??_7X@@6B@ 和子类不同)首地址赋给父对象首地址处的内存 即初始化父对象的vptr指针
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象的首地址传给eax,作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0X@@QAE@XZ ENDP

从上面子类和父类的构造函数汇编码可以看出来,子对象包含父对象,在构造子对象的时候先构造父对象(子对象构造函数先调用父对象构造函数)。而且父对象的首地址和子对象的首地址一样(通过汇编码中ecx传递的值可以看出来),因此父对象和子对象的vptr指针位于同一处。所以,在构造对象的构成中,vptr指针先被初始化指向父对象的vtable首地址(在父对象构造函数中),最后又被初始化为指向子对象的vtable首地址(在子对象的构造函数中)。因此,在涉及继承的时候,vptr指针的值由最后调用的构造函数决定。

在构造函数调用虚函数机制失效,也就是说,在构造函数中调用虚函数总是本地版本(析构函数中也是一样)

c++源码如下:


class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void f(int ii) {
    i = ii;
  }
  X() {
    f(1);
  }
};

class Y : public X {//Y继承自X
private:
  int j;
public:
  virtual void f(int ii) {
    j = ii;
  }
  Y() {
    f(2);
  }
};




int main() {
 Y y;
}

下面主要来看父类X和子类Y中的构造函数的汇编码:

子类Y的构造函数汇编码:


??0Y@@QAE@XZ PROC          ; Y::Y, COMDAT
; _this$ = ecx

; 20  :   Y() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈的目的是为存放this指针(在ecx寄存器里面存放了子对象首地址)预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将子对象首地址存入刚才预留空间
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将子类首地址作为隐含参数传给父对象构造器(子对象首地址和父对象首地址一样)
  call  ??0X@@QAE@XZ        ; 调用父类构造器
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址传给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7Y@@6B@;将子对象的vtable首地址存到子对象首地址所指向的内存,即初始化子对象的vptr指针

; 21  :     f(2);

  push  2;将2压栈,作为参数调用函数f,这里,子对象调用的是自己的函数f
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址传给ecx,作为隐含参数传递给成员函数f
  call  ?f@Y@@UAEXH@Z        ; 调用子对象中的f函数

; 22  :   }

  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址给寄存器eax,作为返回值。构造器总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0Y@@QAE@XZ ENDP          ; Y::Y