Question

还有一个简单的例子：

#include <stdio.h>
class object
{
public:
int color;
object() { };
object (int color) { this->color=color; };
virtual void dump()
{
printf ("color=%d
", color);
};
};
class box : public object
{
private:
int width, height, depth;
public:
box(int color, int width, int height, int depth)
{
this->color=color;
this->width=width;
this->height=height;
this->depth=depth;
};
void dump()
{
printf ("this is box. color=%d, width=%d, height=%d, depth=%d
", color, width,
height, depth);
};
};
class sphere : public object
{
private:
int radius;
public:
sphere(int color, int radius)
{
this->color=color;
this->radius=radius;
};
void dump()
{
printf ("this is sphere. color=%d, radius=%d
", color, radius);
};
};
int main()
{
box b(1, 10, 20, 30);
sphere s(2, 40);
object *o1=&b;
object *o2=&s;
o1->dump();
o2->dump();
return 0;
};

类 object 有一个虚函数 dump()，被 box 和 sphere 类继承者替换。 如果在一个并不知道什么类型是什么对象的环境下，就像在 main() 这个函数里面一样，当一个虚函数 dump() 被调用的时候，我们还是需要知道它的返回类型的。 让我们在 MSVC2008 用/Ox 、 /Ob0 编译看看 main() 的函数代码：

_s$ = -32 ; size = 12
_b$ = -20 ; size = 20
_main PROC
sub esp, 32 ; 00000020H
push 30 ; 0000001eH
push 20 ; 00000014H
push 10 ; 0000000aH
push 1
lea ecx, DWORD PTR _b$[esp+48]
call ??0box@@QAE@HHHH@Z ; box::box
push 40 ; 00000028H
push 2
lea ecx, DWORD PTR _s$[esp+40]
call ??0sphere@@QAE@HH@Z ; sphere::sphere
mov eax, DWORD PTR _b$[esp+32]
mov edx, DWORD PTR [eax]
lea ecx, DWORD PTR _b$[esp+32]
call edx
mov eax, DWORD PTR _s$[esp+32]
mov edx, DWORD PTR [eax]
lea ecx, DWORD PTR _s$[esp+32]
call edx
xor eax, eax
add esp, 32 ; 00000020H
ret 0
_main ENDP

指向 dump() 函数的指针在这个对象的某处被使用了，那么新函数的地址写到了哪里呢？只有在构造函数中有可能：其他地方都不会被 main() 调用。 看看类构造函数的代码：

??_R0?AVbox@@@8 DD FLAT:??_7type_info@@6B@ ; box ‘RTTI Type Descriptor’
DD 00H
DB ’.?AVbox@@’, 00H
??_R1A@?0A@EA@box@@8 DD FLAT:??_R0?AVbox@@@8 ; box::‘RTTI Base Class Descriptor at
(0,-1,0,64)’
DD 01H
DD 00H
DD 0ffffffffH
DD 00H
DD 040H
DD FLAT:??_R3box@@8
??_R2box@@8 DD FLAT:??_R1A@?0A@EA@box@@8 ; box::‘RTTI Base Class Array’
DD FLAT:??_R1A@?0A@EA@object@@8
??_R3box@@8 DD 00H ; box::‘RTTI Class Hierarchy Descriptor’
DD 00H
DD 02H
DD FLAT:??_R2box@@8
??_R4box@@6B@ DD 00H ; box::‘RTTI Complete Object Locator’
DD 00H
DD 00H
DD FLAT:??_R0?AVbox@@@8
DD FLAT:??_R3box@@8
??_7box@@6B@ DD FLAT:??_R4box@@6B@ ; box::‘vftable’
DD FLAT:?dump@box@@UAEXXZ
_color$ = 8 ; size = 4
_width$ = 12 ; size = 4
_height$ = 16 ; size = 4
_depth$ = 20 ; size = 4
??0box@@QAE@HHHH@Z PROC ; box::box, COMDAT
; _this$ = ecx
push esi
mov esi, ecx
call ??0object@@QAE@XZ ; object::object
mov eax, DWORD PTR _color$[esp]
mov ecx, DWORD PTR _width$[esp]
mov edx, DWORD PTR _height$[esp]
mov DWORD PTR [esi+4], eax
mov eax, DWORD PTR _depth$[esp]
mov DWORD PTR [esi+16], eax
mov DWORD PTR [esi], OFFSET ??_7box@@6B@
mov DWORD PTR [esi+8], ecx
mov DWORD PTR [esi+12], edx
mov eax, esi
pop esi
ret 16 ; 00000010H
??0box@@QAE@HHHH@Z ENDP ; box::box

我们可以看到一些轻微的内存布局的变化：第一个域是一个指向 box:: vftable （这个名字由 MSVC 编译器生成）的指针。 在这个函数表里我们看到了一个指向 box:: RTTI Complete Object Locator 的连接，而且还有一个指向 box::dump() 函数的。所以这就是被命名的虚函数表和 RTTI。虚函数表可以包含所有虚函数体的地址，RTTI 表包含类型的信息。另外一提，RTTI 表是 c++调用 dynamic_cast 和 typeid 的结果的枚举表。你可以看到这里函数名是用明文表记的。因此，一个基对象可以调用虚函数 object::dump()，然后，会从这个对象的结构里调用这个继承类的函数。 枚举这些函数表需要消耗额外的 CPU 时间，所以可以认为虚函数比普通调用要慢一些。 在 GCC 生成的代码里，RTTI 表的构造有些轻微的不同。