我们知道，一个C++类如果带有virtual关键字的函数，那么，它就是一个虚类。虚类都有虚函数表。这个虚函数表真的存在吗？能摸得着、看得见吗？
的确是可以的。下面我们就展示一下如何看到C++类的虚函数表。请注意，我使用的系统是Ubutu 10.04, g++ 4.6.3。
下面我们先定义一个简单的纯虚类和它的实现类：
class BaseClassNoDeconstructor {
public:
virtual void func() = 0;
};
class VirtualClassNoDeconstructor : public BaseClassNoDeconstructor{
public:
virtual void func() {
cout << "VirtualClassNoDeconstructor func\n";
}
};
然后，针对类VirtualClassNoDeconstructor，我们定义两个等价的struct：
struct VirtualClassNoDeconstructorMember;
struct VirtualClassNoDeconstructorVTable {
void (*func)(VirtualClassNoDeconstructorMember*);
};
struct VirtualClassNoDeconstructorMember {
VirtualClassNoDeconstructorVTable * vtable;
};
然后，我们用VirtualClassNoDeconstructorMember来调用它：
void dofuncNoDeconstructor(BaseClassNoDeconstructor* bcd) {
cout <<"======= call by class no deconstructor by vtable: ===\n";
VirtualClassNoDeconstructorMember * pvcd = (VirtualClassNoDeconstructorMember*)bcd;
pvcd->vtable->func(pvcd);
cout <<"======== end =======\n";
}
想看下输出结果吗？
======= call by class no deconstructor by vtable: === VirtualClassNoDeconstructor func ======== end =======
我想不用多说什么了。
那么，对于一个有虚析构造的类，情况又是什么呢？首先，还是先看简单的类:
class BaseClass {
public:
virtual ~BaseClass() { }
virtual void func() = 0;
};
class VirtualClass : public BaseClass {
public:
virtual ~VirtualClass(){
cout << "Virtual Class destory"<<endl;
}
virtual void func() {
cout << "Virtual Class : v="<<value<<endl;
}
VirtualClass(int v) : value(v) { };
private:
int value;
};
这两个类有虚的析构造，对应的等价struct则需要定义为：
struct VirtualClassVTable {
void (*dector)(VirtualClassMember* self);
void (*delete_obj)(VirtualClassMember* self);
void (*func)(VirtualClassMember* self);
};
struct VirtualClassMember {
VirtualClassVTable* vtable;
int value;
};
看，多了两个函数：dector和delete_obj。先别着急，先看看测试代码和输出结果
void dofunc(BaseClass* bc) {
cout <<"====== call class by vtable: ===\n";
VirtualClassMember *pvcm = (VirtualClassMember*)bc;
cout <<"from member value="<< pvcm->value<<endl;
pvcm->vtable->func(pvcm);
pvcm->vtable->dector(pvcm);
printf("VTable %p: func=%p, ~=%p\n",pvcm->vtable, pvcm->vtable->func, pvcm->vtable->dector);
printf("pvcm->vtable->delete_obj=%p\n", pvcm->vtable->delete_obj);
printf("pvcm->vtable->dector=%p\n", pvcm->vtable->dector);
printf("pvcm->vtable->func=%p\n", pvcm->vtable->func);
cout <<"======== end ======\n";
}
输出结果呢，则是
====== call class by vtable: === from member value=1234 Virtual Class : v=1234 Virtual Class destory VTable 0x401150: func=0x400970, ~=0x400ce2 pvcm->vtable->delete_obj=0x400d14 pvcm->vtable->dector=0x400ce2 pvcm->vtable->func=0x400970 ======== end ======
按照通常的做法，增加了一个析构造，应该增加一个函数才对，而实际上却增加了两个。其中一个就是真正的构造，而另外一个，是伴随他产生的一个删除函数：delete_obj。
这个函数是由编译器自动产生的。那么，他的作用是什么？为了搞清楚这个问题，我用objdump反编译代码，从其中摘抄了下面一段：
0000000000400d14 <_ZN9BaseClassD0Ev>: 400d14: 55 push %rbp 400d15: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 400d18: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 400d1c: 48 89 7d f8 mov %rdi,-0x8(%rbp) 400d20: 48 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%rax 400d24: 48 89 c7 mov %rax,%rdi 400d27: e8 b6 ff ff ff callq 400ce2 <_ZN9BaseClassD1Ev> 400d2c: 48 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%rax 400d30: 48 89 c7 mov %rax,%rdi 400d33: e8 d8 fb ff ff callq 400910 <[email protected]> 400d38: c9 leaveq 400d39: c3 retq
这一段汇编代码的地址正是delete_obj函数指向的地址400d14。请看400d27位置的callq指令，调用的地址是400ce2。这个地址是dector的地址，即析构造的地址。再请看400d33的callq指令。[email protected]表示什么意思呢？@plt表示这是一个引入了其他动态库的函数。_ZdlPv用c++filt转换后，就是名字"operator delete(void*)"。
在这里，也提醒下各位，当使用虚类的时候，一定要带上虚的析构造函数。否则在删除一个虚类对象时，很可能会发生内存的泄漏！