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


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：



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