C++虛函數表存儲位置在哪

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前言

先說結論：虛函數表存儲在只讀數據段（.rodata）、虛函數存儲在代碼段（.text）、虛表指針的存儲的位置與對象存儲的位置相同，可能在棧、也可能在堆或數據段等。

反匯編

環境：gcc version 11.3.0 (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04)

驗證代碼：

#include <iostream>
using namespace std;

class Q {
public:
    virtual void Test() {
        cout << "Test" << endl;
    }
};

class Qgw : public Q {
public:
    virtual void Test() {
        cout << "Test Position" << endl;
    }
};

int main() {
    Q* q = new Qgw;
    q->Test();
    return 0;
}

并不采用打印地址的方式，因為打印出的地址與反匯編得到的地址不同，無法直接得出結果。

首先編譯代碼：g++ -o test test.cc -O0 -m32，以 32 位方式編譯。

然后將符號表輸出到文件：objdump -tC test > test.txt。

打開 test.txt 可以找到以下內容：

000012fc  w    F .text            00000044      Qgw::Test()
0000201c  w    O .rodata        00000005      typeinfo name for Qgw
00003ea8  w    O .data.rel.ro    0000000c      typeinfo for Qgw
00003e90  w    O .data.rel.ro    0000000c      vtable for Qgw

第一行比較清晰，說明 Qgw::Test() 存儲在 .text 段，也就說明虛函數和普通函數一樣，都存儲在代碼段。

下面幾行又是什么東西呢？

根據《深度探索 C++ 對象模型》的 C++ 對象模型可知，typeinfo 是存儲在虛函數表中，用來獲取對象類型信息的。最下面的 .data.rel.ro 是只讀數據段的重定位段，在鏈接時重定位。由此，可以推出虛函數表是存儲在只讀數據段的。

相近地址

也可以采用打印地址的方式，與已知的一些段地址比較，看虛函數表地址和哪個段地址更接近。

環境：gcc version 11.3.0 (Ubuntu 11.3.0-1ubuntu1~22.04)

驗證代碼：

#include <iostream>
using namespace std;

class Qgw {
public:
    virtual void Test() {
        cout << "Test Position" << endl;
    }
};

void Func() {
    cout << "func" << endl;
}

int n = 10;

int main() {
    Qgw* q = new Qgw;
    q->Test();

    const char* arr = "qgw";
    cout << "text:     " << (void*)Func << endl;
    cout << ".rodata:  " << (void*)arr << endl;
    cout << "虛函數表: "  << *(void**)q << endl;
    cout << ".data:    " << &n << endl;
    return 0;
}

函數的地址在上文已經驗證了，全局變量和常量字符串的位置，《深入理解計算機系統（第三版）》中說明如下：

.rodata：只讀數據 比如 printf 語句中的格式串（%d\n） .data：已初始化的全局和靜態 C 變量

它們的布局如下圖：

編譯運行上述代碼，得到以下結果：

可以看到虛函數表的位置在數據段和只讀數據段位置之間，我們是無法手動修改虛函數表的，因此存儲在只讀數據段是比較合理的。

到此，關于“C++虛函數表存儲位置在哪”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！