C++虚函数的实现细节、虚析构函数 汇编解析

C++里多态的实现，依靠的是虚函数的运行时函数地址确定，不过真正的实现过程，还是在编译阶段。编译器究竟对虚函数做了怎样的处理？这就是本文所描述的。然后又对虚函数中最特殊的虚析构函数的运行情况进行了分析。
1、类的存储空间
在INTEL 32 CPU，VC6环境下，空类的一个实例占一个字节（特例）；
一个C++类本身（注意：不是对象）,在内存里是有信息的, 比如虚函数表、静态成员变量。
函数虚函数的类，它的每一个对象实例，在内存中，头四个字节存放的都是虚函数表指针。
2、虚函数的实现过程
对虚函数，编译器不给出直接的函数调用地址，而是关于一个未知量的表达式，这个参数就是虚函数表的指针。使用虚函数实现C++多态的方法，网上很多讲解,这里不多讲，本文结合源代码和部分汇编代码，分析了编译过程中对虚函数的处理。
3、虚析构函数
无论基类的析构函数是否为虚析构函数. 基类的析构函数总是会被自动调用的;但是, 如果用基类指针去操作一个了派生类对象,那么在delete这个基类指针时,派生类的析构函数将不会被调用。
4. 本文为原创,转载或其他用途请注明出处:http://blog.csdn.net/ydbcsdn/archive/2008/10/24/3137384.aspx

// VC测试代码

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN // Exclude rarely-used stuff from Windows headers

#include <stdio.h>

class Base;

class Derived;

void GFunction(void);

int main(int argc, char* argv[])

{

GFunction();

char a = 127;

a+=1;

printf("new a = %d/n", a);

getchar();

return 0;

}

class Base

{

public:

Base::Base()

{

};

virtual Base::~Base()

{

printf("Base deconstruct/n");

};

virtual void Fun()

{

};

int a ;

};

class Derived : public Base

{

public:

Derived::Derived()

{

};

virtual Derived::~Derived()

{

printf("Derived deconstruct/n");

};

virtual void Fun()

{

};

};

void GFunction(void)

{

printf("Class Base Sizeof =%d /n", sizeof(Base));

printf("Class Derived Sizeof =%d /n/n", sizeof(Derived));

Base* pA = (Base*)new Derived;

pA->Fun(); // 虚函数调用

delete pA;

}

pA->Fun()的汇编代码如下:

59: pA->Fun();

0040D75C mov edx,dword ptr [ebp-10h] // edx为pA

0040D75F mov eax,dword ptr [edx] // eax为pA对象的虚表指针pVTable

0040D761 mov esi,esp

0040D763 mov ecx,dword ptr [ebp-10h] // this指针存入ecx

0040D766 call dword ptr [eax+4] // 函数地址:虚表指针+4, 就是虚表中第二项

0040D769 cmp esi,esp

0040D76B call __chkesp (00401b20)

1. 如果成员函数不是虚函数，那么编译的时候，就直接指定了调用函数的入口;
2. 如果是虚函数，那么编译时不直接指定函数入口，而是先在对象的内存空间里取一个值（这个值就是虚函数表的地址，放在对象内存空间的最前面4个字节里）。汇编代码中会有取值的过程;
3. 虚函数表中按顺序存放着虚函数在地址空间中的地址:的第一个DWORD存储的就是第一个虚函数的地址，第二个DWORD存储的就是第二个虚函数的地址;
3. 编译器在编译过程中已经知道你调的那个函数在虚函数表中的序号。汇编代码中会有体现;
4. 在运行时，就能正确找到调用函数的地址，并调用它.

析构函数的一点补充：

在一个项目中，如果有N层派生类，编译器总是保证所有基类的析构函数都被依次调用，但问题是，究竟从那层开始调用呢？对于非虚析构函数，显然是在编译期间就直接确定的，对虚析构函数，在运行时，才能确定是从哪一层开始往下层调用（基类）。

事实上，和一般虚函数一样，运行时，才确定要调用的析构函数，不过有些不同的是，析构函数执行完后，下一条指令就是基类析构函数的CALL指令，一直到最上层为止。

下面是一段debug下的反汇编，其中Base派生自BaseBase.可以看到～Base调用后，会自动调用~BaseBase

virtual Base::~Base() // 基类析构函数

{

00401740 push ebp

00401741 mov ebp,esp

00401743 sub esp,0CCh

00401749 push ebx

0040174A push esi

0040174B push edi

0040174C push ecx

0040174D lea edi,[ebp-0CCh]

00401753 mov ecx,33h

00401758 mov eax,0CCCCCCCCh

0040175D rep stos dword ptr es:[edi]

0040175F pop ecx

00401760 mov dword ptr [ebp-8],ecx

00401763 mov eax,dword ptr [this]

00401766 mov dword ptr [eax],offset Base::`vftable' (44533Ch)

printf("Base deconstruct/n");

0040176C push offset string "Base deconstruct/n" (445344h)

00401771 call printf (405760h)

00401776 add esp,4

};

00401779 mov ecx,dword ptr [this]

0040177C call BaseBase::~BaseBase (4017A0h) // 上层基类也紧跟着调用了