《coredump问题原理探究》Linux x86版6.6节单继承

来源：互联网发布：年底做网络推广的好处编辑：程序博客网时间：2024/05/16 07:35

在C++里，类的多态是通过继承由虚函数来体现的。那么在单继承中，类的成员变量和虚函数的分布又是怎样的呢？

看一下例子：

  1 #include <stdio.h>  2 class xuzhina_dump_c06_s4_base  3 {  4     private:  5         int m_a;  6     public:  7         xuzhina_dump_c06_s4_base() { m_a = 1; }  8         virtual void inc()  9         { 10             m_a++; 11         } 12         virtual void print() 13         { 14             printf( "m_a:%d\n", m_a ); 15         } 16 }; 17  18 class xuzhina_dump_c06_s4_derived: public xuzhina_dump_c06_s4_base 19 { 20     private: 21         int m_b; 22         int m_c; 23     public: 24         xuzhina_dump_c06_s4_derived() 25         { 26             m_b = 0; 27             m_c = 2*m_b; 28         } 29         virtual void mul() 30         { 31             m_c *= m_b; 32         } 33  34         virtual void print() 35         { 36             printf( "m_b:%d, m_c:%d\n", m_b, m_c ); 37         } 38         virtual void dec() 39         { 40             m_c -= m_b; 41         } 4243         virtual void inc() 44         { 45             m_b++; 46             m_c += m_b; 47         } 48 }; 49  50 int main() 51 { 52     xuzhina_dump_c06_s4_base* p = new xuzhina_dump_c06_s4_derived; 53     if ( p != NULL ) 54     { 55         p->inc(); 56         p->print(); 57     } 58  59     return 0; 60 }

看一下汇编：

(gdb) disassemble mainDump of assembler code for function main:   0x080485b0 <+0>:     push   %ebp   0x080485b1 <+1>:     mov    %esp,%ebp   0x080485b3 <+3>:     push   %ebx   0x080485b4 <+4>:     and    $0xfffffff0,%esp   0x080485b7 <+7>:     sub    $0x20,%esp   0x080485ba <+10>:    movl   $0x10,(%esp)   0x080485c1 <+17>:    call   0x80484a0 <_Znwj@plt>   0x080485c6 <+22>:    mov    %eax,%ebx   0x080485c8 <+24>:    mov    %ebx,(%esp)   0x080485cb <+27>:    call   0x8048654 <_ZN27xuzhina_dump_c06_s4_derivedC2Ev>   0x080485d0 <+32>:    mov    %ebx,0x1c(%esp)   0x080485d4 <+36>:    cmpl   $0x0,0x1c(%esp)   0x080485d9 <+41>:    je     0x8048600 <main+80>   0x080485db <+43>:    mov    0x1c(%esp),%eax   0x080485df <+47>:    mov    (%eax),%eax   0x080485e1 <+49>:    mov    (%eax),%eax   0x080485e3 <+51>:    mov    0x1c(%esp),%edx   0x080485e7 <+55>:    mov    %edx,(%esp)   0x080485ea <+58>:    call   *%eax   0x080485ec <+60>:    mov    0x1c(%esp),%eax   0x080485f0 <+64>:    mov    (%eax),%eax   0x080485f2 <+66>:    add    $0x4,%eax   0x080485f5 <+69>:    mov    (%eax),%eax   0x080485f7 <+71>:    mov    0x1c(%esp),%edx   0x080485fb <+75>:    mov    %edx,(%esp)   0x080485fe <+78>:    call   *%eax   0x08048600 <+80>:    mov    $0x0,%eax   0x08048605 <+85>:    mov    -0x4(%ebp),%ebx   0x08048608 <+88>:    leave     0x08048609 <+89>:    ret    End of assembler dump.

由上一节可知，要看虚函数表和成员变量的内存布局，直接看构造函数的汇编就行了。

(gdb) disassemble _ZN27xuzhina_dump_c06_s4_derivedC2EvDump of assembler code for function _ZN27xuzhina_dump_c06_s4_derivedC2Ev:   0x08048654 <+0>:     push   %ebp   0x08048655 <+1>:     mov    %esp,%ebp   0x08048657 <+3>:     sub    $0x18,%esp   0x0804865a <+6>:     mov    0x8(%ebp),%eax   0x0804865d <+9>:     mov    %eax,(%esp)   0x08048660 <+12>:    call   0x804860a <_ZN24xuzhina_dump_c06_s4_baseC2Ev>   0x08048665 <+17>:    mov    0x8(%ebp),%eax   0x08048668 <+20>:    movl   $0x80487c8,(%eax)   0x0804866e <+26>:    mov    0x8(%ebp),%eax   0x08048671 <+29>:    movl   $0x0,0x8(%eax)   0x08048678 <+36>:    mov    0x8(%ebp),%eax   0x0804867b <+39>:    mov    0x8(%eax),%eax   0x0804867e <+42>:    lea    (%eax,%eax,1),%edx   0x08048681 <+45>:    mov    0x8(%ebp),%eax   0x08048684 <+48>:    mov    %edx,0xc(%eax)   0x08048687 <+51>:    leave     0x08048688 <+52>:    ret    End of assembler dump.

可见，类xuzhina_dump_c06_s4_derived的构造函数，先调用基类xuzhina_dump_c06_s4_base构造函数（即_ZN24xuzhina_dump_c06_s4_baseC2Ev），再设置虚函数表，然后初始化自己变量。在这里，有两个疑问：

1. 类xuzhina_dump_c06_s4_derived的成员变量是从this+8的位置开始的，而不是从this+4的位置开始.那么this+4放着什么东西？

2. 虚函数表指针0x80487c8放着的是类xuzhina_dump_c06_s4_derived的虚函数表，还是基类xuzhina_dump_c06_s4_base的虚函数表？

在回答这两个问题之前，先看一下基类xuzhina_dump_c06_s4_base的构造函数：

(gdb) disassemble _ZN24xuzhina_dump_c06_s4_baseC2EvDump of assembler code for function _ZN24xuzhina_dump_c06_s4_baseC2Ev:   0x0804860a <+0>:     push   %ebp   0x0804860b <+1>:     mov    %esp,%ebp   0x0804860d <+3>:     mov    0x8(%ebp),%eax   0x08048610 <+6>:     movl   $0x80487e0,(%eax)   0x08048616 <+12>:    mov    0x8(%ebp),%eax   0x08048619 <+15>:    movl   $0x1,0x4(%eax)   0x08048620 <+22>:    pop    %ebp   0x08048621 <+23>:    ret    End of assembler dump.

从基类的构造函数可知，上面两个疑问的答案如下：

1. this+4的地方是存放着m_a,初始化为1.

2. 地址0x80487e0放着的则是基类的虚函数表。而地址0x80487c8放着的是子类的虚函数表。

看一下这两个虚函数表指针的内容。

基类虚函数表指针：

(gdb)  x /4wx 0x80487e00x80487e0 <_ZTV24xuzhina_dump_c06_s4_base+8>:   0x08048622      0x08048636      0x75783732      0x6e69687a(gdb) info symbol 0x08048622xuzhina_dump_c06_s4_base::inc() in section .text(gdb) info symbol 0x08048636xuzhina_dump_c06_s4_base::print() in section .text

子类虚函数表指针：

(gdb) x /8wx 0x80487c80x80487c8 <_ZTV27xuzhina_dump_c06_s4_derived+8>:        0x080486e6      0x080486a4      0x0804868a      0x080486cc0x80487d8 <_ZTV24xuzhina_dump_c06_s4_base>:     0x00000000      0x08048830      0x08048622      0x08048636(gdb) info symbol 0x080486e6xuzhina_dump_c06_s4_derived::inc() in section .text(gdb) info symbol 0x080486a4xuzhina_dump_c06_s4_derived::print() in section .text(gdb) info symbol 0x0804868axuzhina_dump_c06_s4_derived::mul() in section .text(gdb) info symbol 0x080486ccxuzhina_dump_c06_s4_derived::dec() in section .text

也就是说子类xuzhina_dump_c06_s4_derived的对象构造经历了下面的步骤

由上面可以看到子类虚函数表的分布规律：

1.重载基类的虚函数，按照基类虚函数的声明顺序排列，和子类声明顺序无关。

2.子类独有的虚函数，按照虚函数的声明顺序排列，追加在重载虚函数后面。

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