C++|对象模型|多继承虚机制实现

本文参考深度探索C++对象模型

我们常常使用基类指针指向派生类对象，那么，为什么基类指针能够如此轻松的调用派生类的方法呢？在多继承的情况下，this指针必须经过调整，才能正确地找到虚表。下文为你介绍多继承模型下的指针偏移机制

指针偏移存在机制：

设一个多继承的类内存布局如下，单词代表对象首地址。（派生类假设无额外成员）

后[Derived[BASE1][BASE2]]前

有三种情况，指针会发生偏移。

使用基类指针指向派生类

赋值时：派生->基

派生类的指针转型为第二个基类指针。向前调整Base1长度以正确指向Base2。

调用时：基->派生

指向第二个基类的指针，调用派生类的虚函数。例如：对于Base1和Base2而言，如果Base2定义clone，Derived重写了clone，那么需要向后调整Base1长度以正确指向Derived object

使用派生类指针指向派生类

调用时：派生->基 指向派生类的指针，调用第二个基类继承来的虚函数。向前调整Base1长度以正确指向Base2 sub-object。

指针偏移实现机制：

1.赋值：转型

temp为已知Derived指针。

Base2 * pbase2 =temp ? temp + sizeof (Base1):0;

目的是防止temp==nullptr时，仍然出现偏移。

2.调用：

split functions

• 函数较小时，产生两个函数，根据调用的指针类别判断是否需要调用有调整的函数
• 函数较大时，产生多重进入点，函数体分为（1）调整this （2）执行自定义函数码，根据是否需要调整，通过thunks跳转至对应的进入点

address points：

虚函数期待获得的是引入虚函数的类对象的地址（而非派生类），这就是这个函数的address point。换而言之，它首先确保了转入的地址能够正确的指向对应的调用对象，此后再进行传递。