【C++】 为什么多继承子类重写的父类的虚函数地址不同？『 多态调用汇编剖析』

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前言

本篇文章主要是为了解答有关多态的那篇文章那块的一个奇怪现象，大家还记得这张图片么？

你有没有发现：子类重写的func1函数地址竟然是不同的？

按常理讲：我们知道函数地址存储的是函数的指令的位置，这里『 应该是相同』的，才能保证对象在调用时都调用『 子类重写后的』func1方法 ，否则就失去了重写的意义了。

所以这里一定存在某些底层设计，那接下来就让我们转到『反汇编 』，来查看以下vs在这里是如何设计的吧。

欢迎大家📂收藏📂以便未来做题时可以快速找到思路，巧妙的方法可以事半功倍。

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GITEE相关代码：🌟樊飞 (fanfei_c) - Gitee.com🌟

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1.构建模型

首先，为了方便研究，我们构建函数模型：

class Base1 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base1::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base1::func2" << endl; }
private:
	int b1=1;
};

class Base2 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Base2::func1" << endl; }
	virtual void func2() { cout << "Base2::func2" << endl; }
private:
	int b2=2;
};

class Derive : public Base1, public Base2 {
public:
	virtual void func1() { cout << "Derive::func1" << endl; }
	virtual void func3() { cout << "Derive::func3" << endl; }
private:
	int d1=3;
};

int main()
{
	Derive d;

	// 多态调用
	Base1* p1 = &d;
	p1->func1();

	Base2* p2 = &d;
	p2->func1();

	return 0;
}

2.剖析

通过内存窗口我们得出这样的结构：

经过多态部分的学习，我们知道p1指针指向的对象内存中『 0x00819b94 』就是Base1的虚表指针，同样的p2指针指向的对象内存中『 0x00819ba8』就是Base2的虚表指针。

监视窗口也可以看出来这些：

注意：多态那篇文章我们已经提到过，vs的监视窗口这里有一个bug，就是没能显示出子类func3函数， 即子类d的虚函数表没有显示在监视窗口中，这里大家可以参考我多态部分的文章有详解，你也可以自己通过内存窗口验证。子类的虚函数表添加在继承的第一个父类的虚表后。

当然以上说的不是我们这篇文章的重点，只是一个回顾，更多详见『 樊梓慕』多态 - CSDN

我们主要研究func1函数的地址为什么是不同的？ 

接下来我们转到反汇编：

2.1Base1类型的p1指针调用func1 

首先观察下p1调用func1的汇编代码，看看call到了哪里？

寄存器eax中存储的是『 0x00811230』，我们接着走：

很明显是一个jmp指令，再继续：

到这，我们就成功跳转到了子类重写的func1函数。

这也是正常情况下函数调用的过程。

那接下来我们来研究p2指针调用func1又是怎样的过程呢？

2.2Base2类型的p2指针调用func1

同样的eax中存储的地址是什么呢？继续往下走：

 同样是一个jmp指令，再继续：

这里jmp到了给ecx减8，然后再jmp，在ecx减8之前，我们先来看看ecx中存储的是什么：

注意：成员函数的调用中，寄存器ecx通常用来存储this指针

那减去8之后，很明显就变成了『 0x00fcfba0』，这个地址是什么呢？

其实就相当于子类Derive的this指针。

到这其实已经非常明显了，那我们继续看jmp到了哪里：

到这里，你有没有发现这步的jmp和Base1类型的p1指针调用func1的jmp已经完全一样了，继续：

好，成功调用到func1函数。

3.总结

总结一下，Base2类型的p2指针调用func1函数时多做了一些工作，多jmp了一步，jmp的这一步目的是为了调整this指针，让this指针指向子类的头部。

为什么呢？

• 因为p1和p2都是父类指针指向子类对象，p1是因为巧合恰好与子类头部位置重合，所以this指针位置本就是正确的，不需要额外操作。
• 而p2的this指针指向的位置是子类中自己的虚表位置，所以需要额外jmp一步，使p2指针指向的子类对象的this指针进行一定的偏移，让this指针到达正确的位置，才能完成调用func1的操作。

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