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C代码

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从汇编看c++中的多态详解

时间：2021-03-19 09:46:43|栏目：C代码|点击： 次

在c++中，当一个类含有虚函数的时候，类就具有了多态性。构造函数的一项重要功能就是初始化vptr指针，这是保证多态性的关键步骤。

构造函数初始化vptr指针

下面是c++源码:

class X {
private:
  int i;
public:
  X(int ii) {
    i = ii;
  }
  virtual void set(int ii) {//虚函数
    i = ii;
  }
};




int main() {
  X x(1);
}

下面是对应的main函数汇编码:

_main  PROC

; 16  : int main() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  sub  esp, 8;为对象x预留8byte空间 vptr指针占4字节 成员变量i占4byte

; 17  :  X x(1);

  push  1;//将1压栈，作为参数传递给构造函数
  lea  ecx, DWORD PTR _x$[ebp];//获取x的首地址，即this指针，作为隐含参数传递给构造器
  call  ??0X@@QAE@H@Z        ; 为x调用构造器

; 18  : }

  xor  eax, eax
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
_main  ENDP

从汇编码可以看到，由于类X具有虚函数，main函数在栈上为对象x预留了8byte的空间，用来存放vptr指针和成员变量i。

下面是x的构造函数的汇编码:

??0X@@QAE@H@Z PROC          ; X::X, COMDAT
; _this$ = ecx

; 5  :   X(int ii) {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈ecx的目的是为了给this指针(x对象首地址)预留4byte的空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将this指针存储到刚才预留的空间里 ecx里面存放了x的首地址
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将x的首地址给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将??_7X@@6B@的偏移地址(即vtable的首地址)放到x对象的首地址指向的内存储 这里就是初始化vptr指针

; 6  :     i = ii;

  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将x首地址给ecx
  mov  edx, DWORD PTR _ii$[ebp];将参数ii的值给寄存器edx
  mov  DWORD PTR [ecx+4], edx;将寄存器eax的值写入偏移x首地址4byte处的内存，即给x的成员变量i赋值

; 7  :   }

  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将x对象首地址给寄存器eax，作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  4
??0X@@QAE@H@Z ENDP

从代码中可以看出来，编译器确实暗中插入了代码，来用vtable的首地址初始化vptr指针，并且vptr指针位于对象首地址处。

如果类有继承关系，构造函数又如何初始化vptr指针呢？

下面是c++源码:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void f() {}
};

class Y : public X {//Y继承自X
private:
  int j;
};




int main() {
 Y y;
}

下面是main函数中的汇编码:

_main  PROC

; 16  : int main() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  sub  esp, 12          ; 为对象y预留12 byte的空间 vptr指针4byte 父类成员变量4byte 子类成员变量4byte

; 17  : Y y;

  lea  ecx, DWORD PTR _y$[ebp];获取对象y的首地址(即this指针),作为隐含参数传递给构造函数
  call  ??0Y@@QAE@XZ;调用y的构造函数 虽然y没有显示定义构造函数，但由于其含有虚成员函数，编译器提供默认构造函数

; 18  : }

  xor  eax, eax
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
_main  ENDP

下面是子类构造函数汇编码:

??0Y@@QAE@XZ PROC          ; Y::Y, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;//压栈ecx的目的是存放this指针
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将this指针(即对象首地址)放到刚才预留空间 ecx里面存放对象首地址
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将对象首地址给ecx 作为隐含参数传递给父类构造函数
  call  ??0X@@QAE@XZ;调用父类构造函数
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将y的首地址给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7Y@@6B@;将y的vtable(??_7Y@@6B@)首地址赋给y对象首地址所指内存 即初始化子类vptr指针
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将y首地址给eax，作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0Y@@QAE@XZ ENDP

下面是父类构造函数汇编码:

??0X@@QAE@XZ PROC          ; X::X, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈的目的是为了存放this指针(父对象对象首地址)预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将父对象对象首地址(ecx中保存)放入刚才预留空间
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象首地址给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将vtable(??_7X@@6B@ 和子类不同)首地址赋给父对象首地址处的内存 即初始化父对象的vptr指针
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象的首地址传给eax，作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0X@@QAE@XZ ENDP

从上面子类和父类的构造函数汇编码可以看出来，子对象包含父对象，在构造子对象的时候先构造父对象(子对象构造函数先调用父对象构造函数)。而且父对象的首地址和子对象的首地址一样(通过汇编码中ecx传递的值可以看出来)，因此父对象和子对象的vptr指针位于同一处。所以，在构造对象的构成中，vptr指针先被初始化指向父对象的vtable首地址(在父对象构造函数中)，最后又被初始化为指向子对象的vtable首地址(在子对象的构造函数中)。因此，在涉及继承的时候，vptr指针的值由最后调用的构造函数决定。

在构造函数调用虚函数机制失效，也就是说，在构造函数中调用虚函数总是本地版本(析构函数中也是一样)

c++源码如下:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void f(int ii) {
    i = ii;
  }
  X() {
    f(1);
  }
};

class Y : public X {//Y继承自X
private:
  int j;
public:
  virtual void f(int ii) {
    j = ii;
  }
  Y() {
    f(2);
  }
};




int main() {
 Y y;
}

下面主要来看父类X和子类Y中的构造函数的汇编码:

子类Y的构造函数汇编码:

??0Y@@QAE@XZ PROC          ; Y::Y, COMDAT
; _this$ = ecx

; 20  :   Y() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈的目的是为存放this指针(在ecx寄存器里面存放了子对象首地址)预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将子对象首地址存入刚才预留空间
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将子类首地址作为隐含参数传给父对象构造器(子对象首地址和父对象首地址一样)
  call  ??0X@@QAE@XZ        ; 调用父类构造器
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址传给寄存器eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7Y@@6B@;将子对象的vtable首地址存到子对象首地址所指向的内存，即初始化子对象的vptr指针

; 21  :     f(2);

  push  2;将2压栈，作为参数调用函数f，这里，子对象调用的是自己的函数f
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址传给ecx，作为隐含参数传递给成员函数f
  call  ?f@Y@@UAEXH@Z        ; 调用子对象中的f函数

; 22  :   }

  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址给寄存器eax，作为返回值。构造器总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0Y@@QAE@XZ ENDP          ; Y::Y

父类X构造函数的汇编码:

??0X@@QAE@XZ PROC          ; X::X, COMDAT
; _this$ = ecx

; 8  :   X() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈的目的是存放父对象首地址预留空间 父对象首地址和子对象首地址一样
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;ecx里面存放父对象首地址，传给刚才预留的空间
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象首地址传给eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将父对象的vtable首地址写入父对象首地址所指向的内存 即初始化父对象的vptr指针

; 9  :    f(1);

  push  1;将1压栈，作为参数调用函数f 这里调用时父对象的版本
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象首地址作为隐含参数传给f
  call  ?f@X@@UAEXH@Z        ; 调用函数f

; 10  :   }

  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象首地址传给eax作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0X@@QAE@XZ ENDP

从汇编码中可以看到，构造函数中确实不存在虚机制，都只调用本地版本的函数

析构函数

析构函数在执行的时候，会先将vptr指针初始化为当前类的虚表vtable首地址，但是如果析构函数时编译器提供非无用的默认析构函数，则不会有vptr指针的初始化操作:

c++源码:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void set(int ii) {
    i = ii;
  }
  ~X() {}
};
class Y : public X {
private:
  int i;
};
int main() {
  Y y;
}

类Y析构函数汇编码:

??1Y@@QAE@XZ PROC          ; Y::~Y, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;为传进来的y对象首地址预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;ecx中保存y对象首地址，存到刚才空间中
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将y对象首地址(y对象包含父对象，他们的首地址一样)传给ecx，作为隐含参数传地址类X的析构函数
  call  ??1X@@QAE@XZ        ; 调用类X的析构函数
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??1Y@@QAE@XZ ENDP

从汇编码可以看到，编译器为y对象提供了非无用的默认析构函数，用来调用父类的析构函数，但是在y对象的析构函数里面，并没有初始化y对象vptr指针指向类Y的虚表vtable的操作。

下面是类X的析构函数汇编码:

??1X@@QAE@XZ PROC          ; X::~X, COMDAT
; _this$ = ecx

; 9  :   ~X() {}

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;为传进来的父对象的首地址预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;为将传进来的父对象首地址存放到刚才空间
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];父对象首地址给eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将父类vtable首地址给父对象首地址处的内存 即初始化父对象中的vptr指针
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??1X@@QAE@XZ ENDP

父类的析构函数有初始化vptr的操作，此时的vptr所指向的虚表已经是类X所对应的虚表，而不是子类Y对应的虚表。

抽象基类

c++源码如下:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void f() = 0;//纯虚函数
  X() {
    i = 1;
  }
};

class Y : public X {//Y继承自X
private:
  int j;
public:
  virtual void f() {
    j = 2;
  }
};




int main() {
 Y y;
}

只看父类X的构造函数和子类Y的构造函数的汇编码:

子类Y构造函数的汇编码:

??0Y@@QAE@XZ PROC          ; Y::Y, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;为保存子对象首地址预留空间 
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将ecx(里面存放子对象首地址)的值放到刚才的空间
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址传给ecx，作为隐含参数(this指针)调用父对象的构造函数
  call  ??0X@@QAE@XZ        ; 调用父对象的构造函数
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象首地址给eax t
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7Y@@6B@;将子对象的vtable首地址存到子对象首地址所指向的内存，即初始化子对象的vptr
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将子对象的首地址给eax，作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0Y@@QAE@XZ ENDP

父类X构造函数汇编码:

??0X@@QAE@XZ PROC          ; X::X, COMDAT
; _this$ = ecx

; 6  :   X() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈的目的就是为存储父对象首地址(即this指针)预留空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;将父对象首地址存到刚才的空间
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象的首地址传给eax
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将父对象的vtable(由于父类为抽象类，其vtable不完全，即里面没有存放纯虚函数的地址，只为其保留了一个位置)首地址存到父对象首地址所指的内存 即初始化父对象的vptr指针

; 7  :    i = 1;

  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将父对象的首地址给ecx
  mov  DWORD PTR [ecx+4], 1;将1存到偏移父对象首地址4byte处，即给父对象的成员变量i赋值

; 8  :   }

  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];父对象的首地址给eax 作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
??0X@@QAE@XZ ENDP

从汇编码可以看出，在构造子类的过程中，依然调用了父类的构造函数，尽管父类是一个抽象类。但这只是为了初始化子对象中包含父对象的部分，如果直接想从父类实例化一个对象，编译器报错，这是因为父类的vtable不完全，编译器不能安全的创建一个抽象类对象。而在构造子对象的构成当中，虽然在构造子对象中所包含的的父对象部分，vptr暂时指向了父类的vtable，但是，当子对象构造完成时，vptr最终指向了子类的vtable。子类的vtable是一个完整的，因此编译器允许。

多态的晚捆绑机制只有在用地址或者引用调用虚函数的时候才有效，如果用对象本身直接调用虚函数，则不会出现晚捆绑，而是直接调用。

c++源码:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void f() {
    i = 1;
  }
};

class Y : public X {//Y继承自X
private:
  int j;
public:
  virtual void f() {
    j = 2;
  }
};




int main() {
 Y y;//栈上创建对象
 Y* yp = new Y;//堆上创建对象
 y.f();//用对象直接调用
 yp->f();//用指针间接调用
}
class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void f() {
    i = 1;
  }
};

class Y : public X {//Y继承自X
private:
  int j;
public:
  virtual void f() {
    j = 2;
  }
};




int main() {
 Y y;//栈上创建对象
 Y* yp = new Y;//堆上创建对象
 y.f();//用对象直接调用
 yp->f();//用指针间接调用
}

主要来看用对象直接调用函数f和用指针调用函数f的汇编码:

用对象直接调用函数f的汇编码:

; 25  : y.f();

  lea  ecx, DWORD PTR _y$[ebp];将栈上创建的对象y的首地址给ecx，作为隐含参数传递给f
  call  ?f@Y@@UAEXXZ        ; 用绝对地址调用f

用指针间接调用函数f的汇编码:

; 26  : yp->f();

  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp指针指向的堆对象的首地址给ecx
  mov  edx, DWORD PTR [ecx];将堆上创建的对象首地址所指向的内容给edx 即将vptr指针指向的vtable首地址给edx
  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp指针指向的堆对象的首地址给ecx 作为隐含参数传递给要调用的函数f
  mov  eax, DWORD PTR [edx];edx存的是vtable首地址，这里取vtable首地址的内容给eax 即函数f的地址给eax
  call  eax;调用eax

从汇编码中可以看出，用对象直接调用的时候根本没有访问虚表vtable，只有用指针调用的时候才会访问vtable，形成晚捆绑。因为用对象直接调用的时候，编译器已经知道了对象的确切类型，为了提高效率，当调用这些虚函数的时候，使用了造捆绑。

继承和vtable

当子类继承父类时，编译器为子类重新创建一个vtable，并且父类中的虚函数在父类vatelbe中的位置准确的映射到子类vtable中的同样位置，对于子类中重新定义的虚函数，将在子类vtable的新位置插入其地址。

下面是c++源码:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void a() {
    i = 1;
  }
  virtual void b() {
    i = 2;
  }
};

class Y : public X {
private:
  int i;
public:
  virtual void c() {//新定义的虚函数
    i = 3;
  }
  void b() {//重写父类中的虚函数
    i = 4;
  }
};

int main() {
  X* xp = new X;
  X* yp = new Y;
  xp->a();
  xp->b();
  yp->a();
  yp->b();
  //yp->c();编译器报错
}

可以看到，用yp指针调用子类中的虚函数c，编译器报错。这是因为尽管yp指针所指向的时机类型是子类Y，但是由于向上转型为基类X类型，因此，编译器在编译的时候只针对基类，而基类只有虚函数a，b，所以不允许调用子类中的虚函数c。

下面只给出调用虚函数时的汇编代码:

; 28  :   xp->a();

  mov  edx, DWORD PTR _xp$[ebp];将xp所指向的堆对象首地址给edx
  mov  eax, DWORD PTR [edx];将堆对象首地址里面的内容给eax，即将vptr指向的vtable首地址给eax
  mov  ecx, DWORD PTR _xp$[ebp];将xp所指向的堆对象首地址给ecx，作为隐含参数传递给即将调用的虚成员函数
  mov  edx, DWORD PTR [eax];将vtable首地址里面的内容给edx，即将虚函数a的地址给edx(这里，虚函数a的地址位于父类X的vtable首地址处)
  call  edx;调用虚成员函数a

; 29  :   xp->b();

  mov  eax, DWORD PTR _xp$[ebp];将xp所指堆对象的首地址给eax
  mov  edx, DWORD PTR [eax];将堆对象首地址的内容给edx，即将vptr指向的vtable首地址给edx
  mov  ecx, DWORD PTR _xp$[ebp];将xp所指堆对象的首地址给ecx
  mov  eax, DWORD PTR [edx+4];将偏移vtable首地址4byte处内存内容给eax，即将虚函数b的地址给eax(这里，虚函数b的地址位于偏移父类X的vtable首地址4byte处)
  call  eax;调用虚成员函数b

; 30  :   yp->a();

  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp所指向的堆对象的首地址给ecx
  mov  edx, DWORD PTR [ecx];将堆对象首地址的内容给edx，即将子类vptr指向的vtable首地址给edx
  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp所指向的堆对象首地址给ecx，作为隐含参数传递给虚成员函数a
  mov  eax, DWORD PTR [edx];将子类vtable首地址处的内容给eax，即将虚函数a的地址给eax(这里，虚函数a的地址同样位于子类Y的vtable首地址处)
  call  eax;调用虚成员函数a

; 31  :   yp->b();

  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp所指向的堆对象的首地址给ecx
  mov  edx, DWORD PTR [ecx];将堆对象首地址的内容给edx，即将子类vptr指向的vtable首地址给edx
  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp所指向的堆对象首地址给ecx，作为隐含参数传递给虚成员函数b
  mov  eax, DWORD PTR [edx+4];将偏移子类vtable首地址4byte处内存的内容给eax，即将虚函数b的地址给eax(这里，虚函数b的地址同样位于偏移子类Y的vtable首地址4byte处)
  call  eax;调用虚成员函数b
; 32  :   //yp->c();

从汇编码可以看出，a，b虚函数在子类vtable和父类table中的位置是一样的(从它们相对于自己所在vtable的偏移量可以看出)。这就保证了不论对象实际的类型是什么，编译器总能使用同样的偏移量来调用虚函数。假如不这么做，也就是说虚函数a，b在子类Y的vtable中的位置和在父类X的vtable中的位置不一样，由于向上转型，编译器只针对父类工作，也就是对虚函数a，b的调用只会根据父类X的vtable来确定偏移量，那么在实际运行的时候就会出错，实际的子对象根本调用不到正确的函数，多态失效。

在上面的例子中，如果将yp转为实际的类型调用c，我们会看到编译器形成的偏移量为8byte，汇编代码如下:

; 32  :   yp->c();

  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp所指向的堆对象的首地址给ecx
  mov  edx, DWORD PTR [ecx];将堆对象首地址的内容给edx，即将子类vptr指向的vtable首地址给edx
  mov  ecx, DWORD PTR _yp$[ebp];将yp所指向的堆对象首地址给ecx，作为隐含参数传递给虚成员函数c
  mov  eax, DWORD PTR [edx+8];将偏移子类vtable首地址8byte处内存的内容给eax，即将虚函数c的地址给eax(这里，虚函数b的地址同样位于偏移子类Y的vtable首地址8byte处)
  call  eax;调用虚成员函数c

对象切片

如果进行向上转型的时候不是用传地址或者引用，而是用传值，那么就会发生对象切片，即派生类对象中原有的部分被切除，只保留了基类的部分。

下面是c++源码:

class X {
private:
  int i;
public:
  virtual void a() {
    i = 1;
  }
  virtual void b() {
    i = 2;
  }
};

class Y : public X {
private:
  int i;
public:
  virtual void c() {//新定义的虚函数
    i = 3;
  }
  void b() {//重写父类中的虚函数
    i = 4;
  }
};
void f(X x) {//用传值的形式进行向上转换
  x.b();
}

int main() {
  Y y;
  f(y);
}

下面是main函数的汇编码:

; 28  : int main() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  sub  esp, 16          ; 为对象y预留16byte的空间

; 29  :   Y y;

  lea  ecx, DWORD PTR _y$[ebp];将y的首地址给ecx，转为隐含参数传递给y的构造函数
  call  ??0Y@@QAE@XZ;调用y的构造函数

; 30  :   f(y);

  sub  esp, 8;//由于对象传值，要进行拷贝，产生临时对象，这里为临时对象预留8byte的空间(类X的大小)
  mov  ecx, esp;//将临时对象的首地址给ecx，作为隐含参数传递给拷贝函数
  lea  eax, DWORD PTR _y$[ebp];将对象y的首地址给eax，作为参数给拷贝函数
  push  eax;压栈，传递参数
  call  ??0X@@QAE@ABV0@@Z;调用类X的拷贝函数
  call  ?f@@YAXVX@@@Z        ; 调用函数f
  add  esp, 8;释放刚才的临时对象占用的8byte空间
; 31  : }

  xor  eax, eax
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0

从汇编吗中可以看出，临时对象的大小为父类X的大小，调用的拷贝函数也是父类X的拷贝函数。

下面是父类X的拷贝函数汇编码:

??0X@@QAE@ABV0@@Z PROC          ; X::X, COMDAT
; _this$ = ecx
  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;压栈，为存对象首地址预留4byte空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;ecx中保存临时对象首地址，放到刚才预留的空间
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将临时对象首地址给ecx
  mov  DWORD PTR [eax], OFFSET ??_7X@@6B@;将类X的vtable首地址存到临时对象首地址所指向的内存 即初始化临时对象的vptr指针
  mov  ecx, DWORD PTR _this$[ebp];将临时对象的首地址给ecx
  mov  edx, DWORD PTR ___that$[ebp];将y的首地址给edx
  mov  eax, DWORD PTR [edx+4];将偏移y首地址4byte处内存内容给edx，即将y包含的父对象中的成员变量i的值给edx
  mov  DWORD PTR [ecx+4], eax;将eax的值给偏移临时对象首地址4byte处内存，即将eax的值给临时对象的成员变量i
  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将临时对象的首地址给eax，作为返回值。构造函数总是返回对象首地址
  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  4

从拷贝函数可以看出，临时对象只拷贝了y的所包含的的父对象部分(y被切片了),并且临时对象的vptr指针也初始化为类X的vtable首地址。

下面是函数f的汇编码:

; 24  : void f(X x) {

  push  ebp
  mov  ebp, esp

; 25  :   x.b();

  lea  ecx, DWORD PTR _x$[ebp];将参数x的首地址给ecx，作为隐含参数传递给成员函数b
  call  ?b@X@@UAEXXZ        ; 调用x中的成员函数b 这里是用对象直接调用，因此没有访问vtable

这里调用的是类X里面的成员函数，并且没有访问虚表vtable

下面是类X里面的虚成员函数b的汇编码:

?b@X@@UAEXXZ PROC          ; X::b, COMDAT
; _this$ = ecx

; 8  :   virtual void b() {

  push  ebp
  mov  ebp, esp
  push  ecx;为保存对象首地址预留4byte空间
  mov  DWORD PTR _this$[ebp], ecx;ecx中保存有对象x的首地址，放到刚才预留的空间

; 9  :     i = 2;

  mov  eax, DWORD PTR _this$[ebp];将x首地址给eax
  mov  DWORD PTR [eax+4], 2;将2写给偏移x首地址4byte处，即将2赋给x的成员变量i

; 10  :   }

  mov  esp, ebp
  pop  ebp
  ret  0
?b@X@@UAEXXZ ENDP

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本文标题：从汇编看c++中的多态详解

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