C++语言中多重继承下的虚函数调用

C++中虚函数调用采用所谓的虚函数表（vtable）实现，对于简单的单继承，其实现如下图所示：（其中ClassA为ClassB的基类，详见深入浅出MFC P68）

对于这种情况，显然可以想到，vtable直接定位到对象的函数即可

C++语言中多重继承下的虚函数调用

你也许会想到：C++支持多继承，在多继承的情况下，vatble以及内存布局该如何实现？

以下也许就是你想要的答案

代码：C继承于A和B，运行环境VC6.0

class A
...{
public:
int a, b;
virtual void show();
};

class B
...{
public:
int a, b;
virtual void show();
};

class C:public A,public B
...{
public:
int a, b;
virtual void show();
};

void A::show()...{}
void B::show()...{}
void C::show()...{ cout<<"c.a="<<a<<", c.b="<<b<<endl;}

int main()
...{
    cout<<"a.size="<<sizeof(A)<<endl;
    cout<<"b.size="<<sizeof(B)<<endl;
    cout<<"c.size="<<sizeof(C)<<endl;

    A a;
    B b;
    C c;

    a.a=1;
    a.b=2;
    b.a=3;
    b.b=4;
    c.a=5;
    c.b=6;

    cout<<"a="<<&a<<endl;
    cout<<"b="<<&b<<endl;
    cout<<"c="<<&c<<endl;

    A* pa;
    B* pb;
    pa = &c;
    pb = &c;

cout<<"pa="<<pa<<endl;
cout<<"pb="<<pb<<endl;

pa->show();
pb->show();

int *p=(int *)&c;

    while((int)p <= (int)&a.b)
    ...{
        cout<<p<<"   "<<*p<<endl;
        p++;
    }

return 0;
}

程序输出：

C++语言中多重继承下的虚函数调用

从程序输出可以看出：对于多重继承，类C包含两个vtable指针（或者说两个对象，一个A，一个B）

子类是否多继承不会对父类造成影响（对父类来说与单继承相同）

所以这里需要再考虑的就是子类如何实现：如何跳转，this指针如何处理

（这里需要先提一下，在VC6下，C++对象的this指针是通过ECX传入）

汇编下单步调试代码： pa->show（）； pb->show（）；

62:       pa->show();
00401B34   mov         eax,dword ptr [ebp-3Ch]
00401B37   mov         edx,dword ptr [eax]
00401B39   mov         esi,esp
00401B3B   mov         ecx,dword ptr [ebp-3Ch]
00401B3E   call        dword ptr [edx]
00401B40   cmp         esi,esp
00401B42   call        __chkesp (00421520)
63:       pb->show();
00401B47   mov         eax,dword ptr [ebp-40h]
00401B4A   mov         edx,dword ptr [eax]
00401B4C   mov         esi,esp
00401B4E   mov         ecx,dword ptr [ebp-40h]
00401B51   call        dword ptr [edx]
00401B53   cmp         esi,esp
00401B55   call        __chkesp (00421520)

关键的4行：

pa->show（）；

00401B3B mov ecx，dword ptr [ebp-3Ch] //将this指针保存到ECX，值为0012FF48==&a==&c

00401B3E call dword ptr [edx] //F11单步进入：004012E9 jmp C：：show （00401880）

即直接调用C：：show（00401880），因为ECX值为0012FF48=&a=&c，所以这里不会有问题

pb->show（）；

00401B4E mov ecx，dword ptr [ebp-40h] //将this指针保存到ECX，值为0012FF54==&a ！= &c

00401B51 call dword ptr [edx] //F11单步进入：004011F9 jmp C：：show （00407710）

这里的jmp C：：show （00407710），显然与pa->show（）处理方式不同

再单步得到：

C：：show：

00407710 sub ecx，0Ch //调整ECX即this，值为0012FF48==&c

00407713 jmp @ILT+740（C：：show）（004012e9）

004012E9 jmp C：：show （00401880） //跳转到真正的C：：show，同上面的pa->show（）

到这了可以得到这样的结论，对于多重继承vtable表中指针没有直接指向所要求的函数，而是指向调整ECX（即this指针）的代码，再间接跳转到所要求的函数

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