C++浅析——虚函数的动态和静态绑定

源自一道面试题,觉得很有意思

class CBase
{
public:
virtual void PrintData(int nData = 111);
};
void CBase::PrintData(int nData /* = 111 */)
{
printf("CBase::PrintData, nData = %d\n", nData);
} class CDerived : public CBase
{
public:
void PrintData(int nData = 222);
};
void CDerived::PrintData(int nData /* = 111 */)
{
printf("CDerived::PrintData, nData = %d\n", nData);
}

在main()中做如下调用:

 CDerived        oCDerived;
CBase* pCBase = (CBase*)&oCDerived; pCBase->PrintData();
(*pCBase).PrintData();
oCDerived.PrintData();

大家先猜猜输出结果是什么?

C++浅析——虚函数的动态和静态绑定

是不是更奇怪,我们看看反汇编的代码:

14、oCDerived.PrintData();
push 0DEh
lea ecx,[ebp-4]
call @ILT+25(CDerived::PrintData) (0040101e) ;直接调用CDerived::PrintData(),无虚表取址过程 15、((CBase)oCDerived).PrintData();
mov esi,esp
push 6Fh ;压入CBase::PrintData()形参
lea ecx,[ebp-4]
push ecx ;压入oCDerived的this指针
lea ecx,[ebp-10h]
call @ILT+10(CBase::CBase) (0040100f) ;调用CBase拷贝构造函数新创建了一个CBase对象
mov dword ptr [ebp-14h],eax
mov edx,dword ptr [ebp-14h]
mov eax,dword ptr [edx] ;取新CBase对象的虚表
mov ecx,dword ptr [ebp-14h]
call dword ptr [eax] ;调用新CBase对象的虚表的第一个函数 15.1、CBase::CBase拷贝构造函数;
mov dword ptr [ebp-4],ecx ;取this指针
mov eax,dword ptr [ebp-4]
mov dword ptr [eax],offset CBase::`vftable' (00425024) ;虚表地址赋值,直接用的CBase虚表,而没有用CDerived的虚表
mov eax,dword ptr [ebp-4] ;将this指针给eax返回 16、pCDerived->PrintData();
mov esi,esp
push 0DEh
mov ecx,dword ptr [ebp-8] ;取pCDerived
mov edx,dword ptr [ecx] ;取虚表
mov ecx,dword ptr [ebp-8] ;放入this指针
call dword ptr [edx] ;调用虚表的第一个函数,即PrintData()
从上述反汇编代码中可以看出:
1、oCDerived.PrintData()对象调用是静态绑定的
2、pCDerived->PrintData()指针调用是动态绑定的,而且(*pCDerived).PrintData(),即指针实例化后的对象调用也是动态绑定的(可自行看反汇编代码)
3、对象的类型转换中会参数新的对象,同时会调用新对象的构造拷贝函数,但由于CBase的默认拷贝构造函数为CBase::CBase(CBase&)形式,故仍会取CBase的虚表地址给新对象的虚表初始化,故((CBase)oCDerived).PrintData();实际上是调用了一个全新的CBase对象的PrintData()函数,因此不建议对对象进行类型转换,因为实际调用过程中已经不是原来的那个对象了,如果对象函数中涉及对成员的赋值或改动操作,那实际上是不会生效的。
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