如何使用vtable来确定类类型

Question

我最近接受了一个职位的面试，其中 C/C++ 是主要语言，在一个问题中我被告知可以使用 vtable 来确定基指针实际存储层次结构中的哪个类。

因此，如果您

    class A  
    {  
    public:  
    A() {}  
    virtual ~A() {}  
    virtual void method1() {}  
    };

    class B : public A  
    {  
    public:  
    B() {}  
    virtual ~B() {}  
    virtual void method1() {}  
    };

实例化了 A * pFoo = new B()，是否确实可以使用 vtable 来确定 pFoo 是否包含指向 A 或 B 实例的指针？

Answer 1

这显然取决于实现，但在大多数实现中，A 或 B 类的对象的内存中表示将以指向 vtable 的指针开始。您可以查看此 vtable 指针，将其与已知属于 A 或 B 类的对象的 vtable 指针进行比较，并以这种方式确定该对象的类。

为了说明这一点（当然，这绝对不是好的风格）：

A *pFoo=new B(); // pointer to object of unknown class (either A or B)
A a;  // Object known to be of class A
B b;  // Object known to be of class B
void *vptrA=*((void **)&a);  // Pointer to vtable of class A
void *vptrB=*((void **)&b);  // Pointer to vtable of class B
void *vptrFoo=*((void **)pFoo);  // Pointer to vtable of unknown object
if(vptrFoo==vptrA)
    printf("Class A\n");
else
    printf("Class B\n");

重要提示：这只是大多数实现如何工作的说明；除了依赖于实现之外，这种技术在存在多重继承的情况下也会崩溃。你不应该在生产代码中做这样的事情；使用 RTTI 代替。

Answer 2

是的，这是很有可能的——使用dynamic_cast。这是一个相当蹩脚的问题 - 一个稍微好一点的问题可能是“dynamic_cast 是如何实现的？”但实际上，如果在面试中被问到，我不得不怀疑面试官的理智。作为一个优秀的、甚至是伟大的 C++ 程序员并不依赖于了解像这样挑剔的实现细节，但这些对于二流的人来说当然是很容易问的问题。

Answer 3

检查typeid() 函数。

Answer 4

你可以访问vpointer，甚至可以通过vpointer调用类中的任何虚方法。
但请记住这是邪恶的。

示例：

class A
{
public:
    void f1()
    {
        cout<<"bbb"<<endl;;
    }
    virtual void f2()
    {
        cout<<"ccc"<<endl;;
    }
    virtual void f3()
    {
        cout<<"ddd"<<endl;;
    }
};

在 main 中调用

A a;

typedef void (__thiscall* foo)();
(*(foo)((void**)(((void**)(&a))[0]))[1])();

它将访问 vpointer，然后按索引执行 vTable 中的第二个方法，即 f3()。

另请注意按照已经建议的方式使用 RTTI。