Как виртуальные функции и vtable реализованный?

• vtable может быть изменено или даже непосредственно получено доступ во времени выполнения?

Не портативно, но если Вы не возражаете против злых шуток, уверенных!

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Эта техника не рекомендуется для использования детьми, взрослыми моложе 969 , или маленькие пушистые создания от Alpha Centauri. Побочные эффекты могут включать демоны, которые летят из Вашего носа , резкое появление Yog-Sothoth, поскольку необходимое утверждающее лицо на всем последующем коде рассматривает, или добавление обратной силы IHuman::PlayPiano() ко всем существующим экземплярам]

В большинстве компиляторов, я видел, vtbl * составляет первые 4 байта объекта, и vtbl содержание является просто массивом членских указателей там (обычно в порядке, которым они были объявлены с первым базовым классом). Существуют, конечно, другие возможные разметки, но это - то, что я обычно наблюдал.

class A {
  public:
  virtual int f1() = 0;
};
class B : public A {
  public:
  virtual int f1() { return 1; }
  virtual int f2() { return 2; }
};
class C : public A {
  public:
  virtual int f1() { return -1; }
  virtual int f2() { return -2; }
};

A *x = new B;
A *y = new C;
A *z = new C;

Теперь для получения по запросу некоторых интриг...

Изменяющийся класс во времени выполнения:

std::swap(*(void **)x, *(void **)y);
// Now x is a C, and y is a B! Hope they used the same layout of members!

Замена метода для всех экземпляров (monkeypatching класс)

Это немного более хитрое, так как сам vtbl находится, вероятно, в постоянной памяти.

int f3(A*) { return 0; }

mprotect(*(void **)x,8,PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC);
// Or VirtualProtect on win32; this part's very OS-specific
(*(int (***)(A *)x)[0] = f3;
// Now C::f1() returns 0 (remember we made x into a C above)
// so x->f1() and z->f1() both return 0

последний, довольно вероятно, составит антивирусные проверки, и ссылка просыпаются и замечают, из-за mprotect манипуляций. В процессе с помощью NX укусил его, может перестать работать.

Этот ответ был включен в Сообщество ответ Wiki

• , абстрактные классы просто имеют ПУСТОЙ УКАЗАТЕЛЬ для указателя функции по крайней мере одной записи?

ответ для этого - то, что это является неуказанным - вызов чистых результатов виртуальной функции в неопределенном поведении, если это не определяется (который это обычно не) (ISO/IEC 14882:2003 10.4-2). Некоторые реализации действительно просто помещают Нулевого указателя в vtable запись; другие реализации помещают указатель на фиктивный метод, который делает что-то подобное утверждению.

Примечание, что абстрактный класс может определить реализацию для чистой виртуальной функции, но что функция может только быть вызвана с синтаксисом квалифицированного идентификатора (т.е., полностью определив класс в имени метода, подобном вызову метода базового класса от производного класса). Это сделано для обеспечения простой в использовании реализации по умолчанию, все еще требуя, чтобы производный класс обеспечил переопределение.

Можно воссоздать функциональность виртуальных функций в C++ с помощью указателей функции в качестве членов класса и статических функций как реализации, или с помощью указателя на функции членства и функции членства для реализаций. Существуют только письменные преимущества между этими двумя методами... на самом деле, вызовы виртуальной функции являются просто письменным удобством сами. На самом деле наследование является просто письменным удобством..., оно может все быть реализовано, не используя функции языка для наследования.:)

ниже непротестированное дерьмо, вероятно, содержащий ошибки код, но надо надеяться демонстрирует идею.

, например,

class Foo
{
protected:
 void(*)(Foo*) MyFunc;
public:
 Foo() { MyFunc = 0; }
 void ReplciatedVirtualFunctionCall()
 {
  MyFunc(*this);
 }
...
};

class Bar : public Foo
{
private:
 static void impl1(Foo* f)
 {
  ...
 }
public:
 Bar() { MyFunc = impl1; }
...
};

class Baz : public Foo
{
private:
 static void impl2(Foo* f)
 {
  ...
 }
public:
 Baz() { MyFunc = impl2; }
...
};

Каждый объект имеет vtable указатель, который указывает на массив функций членства.

Ответы Burly корректны здесь за исключением вопроса:

абстрактные классы просто имеют ПУСТОЙ УКАЗАТЕЛЬ для указателя функции по крайней мере одной записи?

ответ - то, что никакая виртуальная таблица не составлена вообще для абстрактных классов. Нет никакой потребности, так как никакие объекты этих классов не могут быть созданы!

, Другими словами, если мы имеем:

class B { ~B() = 0; }; // Abstract Base class
class D : public B { ~D() {} }; // Concrete Derived class

D* pD = new D();
B* pB = pD;

vtbl указатель, к которому получают доступ через свинец, будет vtbl класса D. Это точно, как полиморфизм реализован. Таким образом, как к методам D получают доступ через свинец нет никакой потребности в vtbl для класса B.

В ответ на комментарий Mike's ниже...

, Если класс B в моем описании имеет виртуальный метод нечто () , который не переопределяется D и виртуальным методом панель () , который переопределяется, тогда D vtbl будет иметь указатель на B нечто () и на ее собственное панель () . Нет все еще никакого vtbl, созданного для B.

Обычно с VTable, массивом указателей на функции.