接口如何在较低/装配级别表示？答案

【问题标题】：How are interfaces represented at a lower/assembly level?接口如何在较低/装配级别表示？
【发布时间】：2020-02-06 22:25:25
【问题描述】：

我了解对象只是数据块，其中第一个成员变量的起始位置与对象完全相同。例如，指针指向位置 0x0100 的对象也将具有位于 0x0100 的第一个成员变量。

但是，像 Java 这样没有实现的语言中的接口如何工作？这些是纯粹的抽象类型。

CPU 或编译器如何知道根据上下文将对象 A 解释为接口 X，或将对象 B 解释为接口 X 和 Y？这是在编译器级别完成的，与较低级别的解释无关吗？

【问题讨论】：

了解 vtables。
Java 编译为 Java 字节码，而不是机器码。与机器代码相比，Java 字节码是一种相当高级的表示，解释它的 Java VM 实际上知道每个对象实现了哪些接口。
例如在 C++ 中，是的，对象布局等在编译时是已知的。给定一个指向没有虚拟成员函数的对象的指针，没有关于它的类型的信息。我认为 Java 接口就像 C++ 中的纯虚拟基类。

【解决方案1】：

您需要了解，在 Java 和 C# 等语言中，实例的第一个成员是指向类共享对象的指针；此对象参与识别被实例化的实际类、检查向下转换、确定调用虚拟方法调用的覆盖以及确定用于接口方法调用的实现。

但是像 Java 这样没有实现的语言中的接口如何工作？这些是纯粹的抽象类型。

当然接口本身是“抽象的”，但是接口方法总是在具体类（实现接口）的实例上调用，所以这就是实现的地方。

该语言处理接口，类似于类（抽象类和具体类），将它们的方法分配给索引，并在查找中（在实例的类共享对象处）使用这些方法索引来查找要调用的实际实现。

因此，关键是接口方法在每个可实例化类型（实现接口）的类共享对象内的方法引用数组中被指定位置，这样每个类都可以有不同的接口方法实现.

【讨论】：

谢谢！最后3段很好地解释了这一点。但是，什么是“类共享对象”？这是 .obj 文件、内存中的实际对象还是其他什么？
它是内存中的对象，具有某种结构（它包含或引用数组），但不一定是真正的 Java 或 C# 对象，因为它可以在运行时实现的内部。它就像 C++ 中的 vtable，一个不向程序员宣传的低级内部结构，因此它的实现可以根据需要而变化（例如，随着时间的推移，语言的版本控制，或同一语言的不同实现者）。每个可以拥有实例的类都有其中一个，所以当我们执行new X (...) 时，X 类的对象由隐藏的第一个字段中的实例引用。