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从汇编看c++中指向成员变量的指针（二）
添加时间:2013-7-10 点击量:在从汇编看c++中指向成员变量的指针（一）中评论辩论的景象没有虚拟持续，下面来看看，当参加了虚拟持续的时辰，指向成员变量的指针有什么变更。
下面是c++源码:
＃include <iostream>
＃include <cstdio>
using namespace std;
class Top {
public:
int _top;
};
class Left : public virtual Top {
public:
int _left;
};
class Right : public virtual Top {
public:
int _right;
};
class Bottom : public Left， public Right {
public:
int _bottom;
};
int main（） {
Bottom b;
Bottom bp = &b;
Top tp = bp;
Left lp = bp;
Right rp = bp;
//虚基类Top中的成员变量指针
int Top::tmp1 = &Top::_top;
//Left中的成员变量指针
int Left::lmp1 = &Left::_top;
int Left::lmp2 = &Left::_left;
//Right中的成员变量指针
int Right::rmp1 = &Right::_top;
int Right::rmp2 = &Right::_right;
//Bottom中的成员变量指针
int Bottom::bmp1 = &Bottom::_top;
int Bottom::bmp2 = &Bottom::_left;
int Bottom::bmp3 = &Bottom::_right;
int Bottom::bmp4 = &Bottom::_bottom;
//输出各成员变量指针的大小
cout << 各成员变量指针的大小 << endl;
cout << sizeof（tmp1） = << sizeof（tmp1） << endl;
cout << sizeof（lmp1） = << sizeof（lmp1） << endl;
cout << sizeof（lmp2） = << sizeof（lmp2） << endl;
cout << sizeof（rmp1） = << sizeof（rmp1） << endl;
cout << sizeof（rmp2） = << sizeof（rmp2） << endl;
cout << sizeof（bmp1） = << sizeof（bmp1） << endl;
cout << sizeof（bmp2） = << sizeof（bmp2） << endl;
cout << sizeof（bmp3） = << sizeof（bmp3） << endl;
cout << sizeof（bmp4） = << sizeof（bmp4） << endl;
//输出个成员变量指针的值
cout << 各成员变量指针的值 << endl;
printf（&Top::_top = ％d\n， &Top::_top）;
printf（tmp1 = ％d\n， tmp1）;
cout << endl;
printf（&Left::_top = ％d\n， &Left::_top）;
printf（lmp1 = ％d\n， lmp1）;
printf（&Left::_left = ％d\n， &Left::_left）;
printf（lmp2 = ％d\n， lmp2）;
cout << endl;
printf（&Right::_top = ％d\n， &Right::_top）;
printf（rmp1 = ％d\n， rmp1）;
printf（&Right::_right = ％d\n， &Right::_right）;
printf（rmp2 = ％d\n， rmp2）;
cout << endl;
printf（&Bottom::_top = ％d\n， &Bottom::_top）;
printf（bmp1 = ％d\n， bmp1）;
printf（&Bottom::_left = ％d\n， &Bottom::_left）;
printf（bmp2 = ％d\n， bmp2）;
printf（&Bottom::_right = ％d\n， &Bottom::_right）;
printf（bmp3 = ％d\n， bmp3）;
printf（&Bottom::_bottom = ％d\n， &Bottom::_bottom）;
printf（bmp4 = ％d\n， bmp4）;
bp->bmp1 = 1;
bp->bmp2 = 2;
bp->bmp3 = 3;
bp->bmp4 = 4;
bmp1 = tmp1;
bmp2 = lmp2;
bmp3 = rmp2;
}下面是法度运行的成果:
经由过程法度运行成果，我们可以获得2种信息:
1 包含虚拟持续的时辰，成员变量指针仍然指向的不是成员变量在内存中的真正地址
2 包含虚拟持续的时辰，成员变量指针都为8字节，而不是4字节，比如c++代码中除了tmp1成员变量指针之外的其他成员变量指针的大小
那么，包含虚拟持续的时辰，成员变量指针存储的值是什么，为什么会是8字节？下面经由过程解析来解析类Bottom中成员变量指针定义的汇编代码:
; 40 : //Bottom中的成员变量指针
; 41 : int Bottom::bmp1 = &Bottom::_top;
mov DWORD PTR ￥T24720[ebp]， 0;将0写入姑且对象ST24720的首地址处内存
mov DWORD PTR ￥T24720[ebp+4]， 4;将4写入偏移姑且对象ST24720首地址4byte处内存
mov ecx， DWORD PTR ￥T24720[ebp];将姑且对象ST24720首地址处内存内容给存放器ecx
mov DWORD PTR _bmp1￥[ebp]， ecx;将存放器ecx的值写入bmp1首地址处内存
mov edx， DWORD PTR ￥T24720[ebp+4];将偏移姑且对象ST24720首地址4byte处内存内容给存放器edx
mov DWORD PTR _bmp1￥[ebp+4]， edx;将存放器edx的内容给偏移bmp1首地址4byte处内存
; 42 : int Bottom::bmp2 = &Bottom::_left;
;过程同bmp1，只是存储的值不合
mov DWORD PTR ￥T24721[ebp]， 4
mov DWORD PTR ￥T24721[ebp+4]， 0
mov eax， DWORD PTR ￥T24721[ebp]
mov DWORD PTR _bmp2￥[ebp]， eax
mov ecx， DWORD PTR ￥T24721[ebp+4]
mov DWORD PTR _bmp2￥[ebp+4]， ecx
; 43 : int Bottom::bmp3 = &Bottom::_right;
;和bmp1有点不一样 这里仅就汇编法度的实际履行流程来解析，其它的忽视
xor edx， edx;将存放器edx里面的内容异或运算，这时，不管edx里面是什么，此时存的值必然是0
cmp edx， -1;将edx的值同-1斗劲
jne SHORT ￥LN9＠main;按照斗劲成果，若是edx的值不是-1，就跳到标号￥LN9＠main处执履行，这里显然是要跳转履行
mov DWORD PTR ￥T24722[ebp]， 0
mov DWORD PTR ￥T24722[ebp+4]， -1
mov eax， DWORD PTR ￥T24722[ebp]
mov DWORD PTR ￥T24726[ebp]， eax
mov ecx， DWORD PTR ￥T24722[ebp+4]
mov DWORD PTR ￥T24726[ebp+4]， ecx
jmp SHORT ￥LN10＠main
￥LN9＠main:
xor edx， edx;将edx存放器里面的内容异或运算，这时，不管edx里面是什么，此时存的值必然是0
jne SHORT ￥LN7＠main;若是异或的成果不为零，就跳转到标号￥LN7＠main处履行，不然，次序履行，这里显然是次序履行
mov DWORD PTR tv89[ebp]， 8;将8给姑且变量tv89（8正好是sizof（Left））
jmp SHORT ￥LN8＠main;跳转到标号￥LN8＠main处履行
￥LN7＠main:
mov DWORD PTR tv89[ebp]， 0
￥LN8＠main:
mov eax， DWORD PTR tv89[ebp];将tv89的值给存放器eax
add eax， 4;将存放器eax里面的值加上4 （4正好是父类Right子对象中vbtable指针的大小）
mov DWORD PTR ￥T24723[ebp]， eax;将存放器eax的值写入姑且对象ST24723首地址处内存
mov DWORD PTR ￥T24723[ebp+4]， 0;将0写入偏移姑且对象首地址4byte处内存
mov ecx， DWORD PTR ￥T24723[ebp];将姑且对象ST24723首地址处内容给存放器ecx
mov DWORD PTR ￥T24726[ebp]， ecx;将存放器ecx的值写入姑且对象ST24726的首地址处内存
mov edx， DWORD PTR ￥T24723[ebp+4];将偏移姑且对象ST24723首地址4byte处内存内容给存放器edx
mov DWORD PTR ￥T24726[ebp+4]， edx;将存放器edx的内容给偏移姑且对象ST24726首地址4byte处内存
￥LN10＠main:
mov eax， DWORD PTR ￥T24726[ebp];将姑且对象ST24726首地址处内存给存放器eax
mov DWORD PTR _bmp3￥[ebp]， eax;将存放器eax的内容给bmp3首地址处内存
mov ecx， DWORD PTR ￥T24726[ebp+4];将偏移姑且对象ST24726首地址4byte处内存内容给存放器ecx
mov DWORD PTR _bmp3￥[ebp+4]， ecx;将存放器ecx的内容给偏移bmp3首地址4byte处内存内容
; 44 : int Bottom::bmp4 = &Bottom::_bottom;
;过程同bmp1，只是存储的值不合
mov DWORD PTR ￥T24729[ebp]， 16 ; 00000010H
mov DWORD PTR ￥T24729[ebp+4]， 0
mov edx， DWORD PTR ￥T24729[ebp]
mov DWORD PTR _bmp4￥[ebp]， edx
mov eax， DWORD PTR ￥T24729[ebp+4]
mov DWORD PTR _bmp4￥[ebp+4]， eax可以看到，bmp1~bmp4被当成了对象对待，其里面存储的值如下:
里面存储的值知道了，然则到底都有什么意义呢？下面我们就来看用着4个成员变量指针操纵响应成员变量的汇编码:
82 : bp->bmp1 = 1;
mov ecx， DWORD PTR _bp￥[ebp];将对象b的首地址给存放器ecx
mov edx， DWORD PTR [ecx];将对象b首地址处内容（即vbtable的首地址）给存放器edx
mov eax， DWORD PTR _bmp1￥[ebp+4];将偏移bmp1首地址4byte处内容（即4）给存放器eax
mov ecx， DWORD PTR _bp￥[ebp];将对象b首地址给存放器ecx
add ecx， DWORD PTR [edx+eax];存放器edx里面存储vbtable首地址，而eax存储的是4
;是以edx+eax仍然是偏移vbtable首地址4byte处内存地址，所以这条指令是
;获取偏移vbtable首地址4byte处内存内容（存储的是vbtable指针偏移虚基类Top子对象首地址的偏移量，为20）
;与存放器ecx内容相加，成果保存到存放器ecx
;所以，ecx里面保存的是虚基类Top子对象的首地址
mov edx， DWORD PTR _bmp1￥[ebp];将bmp1首地址处内存内容（即0）给存放器edx
mov DWORD PTR [ecx+edx]， 1;存放器ecx保存虚基类Top子对象首地址，存放器edx里面内容为0 所以ecx+edx仍然是虚基类
;Top子对象首地址，这里将1写入虚基类首地址处内存，即给对象b成员变量_top赋值
; 83 : bp->bmp2 = 2;
mov eax， DWORD PTR _bp￥[ebp];将对象b的首地址给存放器eax
mov ecx， DWORD PTR [eax];获取对象b首地址内容（即vbtable的首地址）给存放器ecx
mov edx， DWORD PTR _bmp2￥[ebp+4];将偏移bmp2首地址4byte处内存内容（即0）给存放器edx
mov eax， DWORD PTR _bp￥[ebp];将对象b首地址给存放器eax
add eax， DWORD PTR [ecx+edx];存放器ecx里面存的是vbtable首地址，edx里面存的是0 所以ecx+edx
;仍然是vbtable首地址，这里获取的是vbtable首地址处内容（即vbtable指针偏移对象b首地址的偏移量，为0）
;所以，这里取vbtable首地址处内存内容，在和存放器eax里面内容相加，成果保存到eax里面
;此时eax保存的是对象b的首地址
mov ecx， DWORD PTR _bmp2￥[ebp];将bmp2首地址处的内容（即4）给存放器ecx
mov DWORD PTR [eax+ecx]， 2;eax保存对象b的首地址 ecx内容为4 eax+ecx为对象b成员变量_left实际的内存地址
;是以这里是给对象b的成员变量_left赋值
; 84 : bp->bmp3 = 3;
;和bp->bmp3 = 2的操纵类似，只是数据不合
mov edx， DWORD PTR _bp￥[ebp]
mov eax， DWORD PTR [edx]
mov ecx， DWORD PTR _bmp3￥[ebp+4]
mov edx， DWORD PTR _bp￥[ebp]
add edx， DWORD PTR [eax+ecx]
mov eax， DWORD PTR _bmp3￥[ebp]
mov DWORD PTR [edx+eax]， 3
; 85 : bp->bmp4 = 4;
;和bp->bmp2 = 2的操纵类似，只是数据不合
mov ecx， DWORD PTR _bp￥[ebp]
mov edx， DWORD PTR [ecx]
mov eax， DWORD PTR _bmp4￥[ebp+4]
mov ecx， DWORD PTR _bp￥[ebp]
add ecx， DWORD PTR [edx+eax]
mov edx， DWORD PTR _bmp4￥[ebp]
mov DWORD PTR [ecx+edx]， 4经由过程汇编码我们可以发明，bmp1~bmp4中所存储的值的意义，第一项仍然是偏移成员变量所属类对象首地址的偏移量（然则虚基类成员变量指针有点不一样，比如bmp1第一项存储的是0，是对象b的_top成员变量相对于虚基类Top子对象首地址的偏移量，而不是相对于对象b的首地址偏移量）；而第二项是偏移vtable首地址的偏移量。成员变量指针经由过程这两个数据，以及绑定的对象或者对象指针（仍然相当于this指针容器）来策画出成员变量在内存中的真正地址。至于lmp1~lmp2 rmp1~rmp2所存储的值，和bmp1~bmp2类似。下面是Top Left Right Bottom的内存布局:
之所以包含虚拟持续的成员变量指针须要额外的字节来存储信息，就是因为当存在虚基类的时辰，虚基类的地位是不固定的。比如，若是Bottom又派生了一个SubBottom子类（非虚拟持续），且该子类引入了一个新的成员变量int _subBottom，那么SubBottom的内存布局中，_subBottom就会加到_bottom的后面，_top的前面。如许，_top在类Bottom中心隔首地址是20，在SubBottom中就会成为24，而_left和_right地位不会变，在SubBottom中心隔其首地址仍然是4和12。类似的，若是SubBottom也派生了一个子类（非虚拟持续）SubSubBotom，q且该子类也引入了一个成员变量int _subSubBottom，类SubSubBottom的内存布局中，subSubBottom就会加到subBottom后面，_top前面，如许，_top间隔SubSubBottom的首地址偏移量变成了28，而_left _right仍然是4和12.然则，其在虚基类Top里面的偏移量是固定的，老是0.所以经由过程虚基类成员变量指针，比如bmp1来操纵虚基类成员变量，老是要先定位响应的虚基类首地址，然后经由过程虚基类成员变量（_top）相对于虚基类（Top）首地址的偏移量来得出虚基类成员变量（_top）在内存中的真正地址。而要定位虚基类（Top）首地址，就要有响应的vtable信息，这就是成员变量指针中的额外字节存储的信息。
成员变量指针之间的转换
这种景象之下，基类成员变量指针也可以转换成派生类成员变量指针，因为基类中的成员变量必然存在于派生类中，然则，派生类成员变量指针无法转换成基类成员变量指针，因为派生类中存在的成员变量，基类中不必然存在。和从汇编看c++中指向成员变量的指针（一）中讲的一样，对于bmp1（8byte） = tmp1（4byte） bmp2 = lmp2 bmp3 = rmp3的转化，并不是将后者的值赋给前者，而是编译器内部进行转化，结果就和直接让bmp1 = &Bottom::_top bmp2 = &Bottom::_left bmp3 = &Bottom::_right一样
读书，不要想着实用，更不要有功利心。读书只为了自身的修养。邂逅一本好书如同邂逅一位知己，邂逅一个完美之人。有时心生敬意，有时怦然心动。仿佛你心底埋藏多年的话，作者替你说了出来，你们在时光深处倾心相遇的一瞬间，情投意合，心旷神怡。
