如何确定 C++类有一个虚函数表吗？

Question

今天早些时候，我的一位朋友向我发送了以下挑战：

给定以下代码，提出 OBJECT_HAS_VTABLE 的实现，以便程序打印 AnObject has a vtable = 0, AnObjectWithVTable has a vtable = 1。

class AnObject
{
    int m_a;
    void DoSomething() {}

public: 
    AnObject() {m_a = 0;}
};

class AnObjectWithVTable
{
    int m_b;
    virtual void DoStuff() { }

public: 
    AnObjectWithVTable() {m_b = 0;}
};

void main()
{
    printf("AnObject has a vtable = %i, AnObjectWithVTable has a vtable = %i\n",
           OBJECT_HAS_VTABLE(AnObject),
           OBJECT_HAS_VTABLE(AnObjectWithVTable));
}

我提出了以下我认为足够不错的解决方案：

template <typename T>
bool objectHasVtable()
{
    class __derived : public T {};
    T t;
    __derived d;

    void *vptrT=*((void **)&t);
    void *vptrDerived=*((void **)&d);

    return vptrT != vptrDerived;
}

#define OBJECT_HAS_VTABLE(T) objectHasVtable<T>()

这个问题有更好的解决方案吗？

编辑

该解决方案不必在所有编译器中通用。它可以在 gcc、g++、MSVC 上运行...只需指定您的解决方案已知对哪个编译器有效。我的是 MSVC 2010。

Answer 1

标准方法是 使用 std::is_polymorphic来自 C++11/C++03 TR1/Boost 以确定类（及其基类）是否包含任何虚拟成员。

#include <type_traits>
#define OBJECT_HAS_VTABLE(T) (std::is_polymorphic<T>::value)

Answer 2

为了完整起见，这是我的朋友刚刚发给我的答案。从它的外观来看，它可能与 TR1 的做法类似（尽管我自己没有看过代码）。

template<class T>
class HasVTable
{
public :
    class Derived : public T
    {
        virtual void _force_the_vtable(){}
    };
    enum { Value = (sizeof(T) == sizeof(Derived)) };
};

#define OBJECT_HAS_VTABLE(type) HasVTable<type>::Value

Answer 3

您可以使用 C++ 的以下属性：

1. 如果参数不是多态类，则 dynamic_cast 在编译时失败。此类故障可与 SFINAE 一起使用。
2. dynamic_cast 是一个有效的转换，返回完整多态对象的地址。

因此，在 C++11 中：

#include <iostream>
#include <type_traits>

template<class T>
auto is_polymorphic2_test(T* p) -> decltype(dynamic_cast<void*>(p), std::true_type{});

template<class T>
auto is_polymorphic2_test(...) -> std::false_type;

template<class T>
using is_polymorphic2 = decltype(is_polymorphic2_test<T>(static_cast<T*>(0)));

struct A {};
struct B { virtual ~B(); };

int main() {
    std::cout << is_polymorphic2<A>::value << '\n'; // Outputs 0.
    std::cout << is_polymorphic2<B>::value << '\n'; // Outputs 1.
}