指向成员函数的指针在不同地址空间之间的可交换性答案

【问题标题】：Exchangability of pointers to member function between different address spaces指向成员函数的指针在不同地址空间之间的可交换性
【发布时间】：2014-03-14 12:24:44
【问题描述】：

在 Bjarne Stroustrup 的《C++ 编程语言》中，据说可以在不同的地址空间之间传递指向虚拟成员函数的指针。

因为指向虚拟成员的指针是一种偏移量，它不依赖于对象在内存中的位置。因此，指向虚拟成员的指针可以是只要使用相同的对象布局，就可以在不同的地址空间之间传递同时。像指向普通函数的指针，指向非虚函数的指针不能在地址空间之间交换。

但是，我不明白为什么指向非虚拟函数的指针不能。就像指向虚函数的指针一样，它也像 Bjarne Stroustrup 指出的那样充当索引。

然而，一个指向成员的指针并不是一个指向一块内存的指针。是指向变量的指针还是指向函数的指针。它更像是一个偏移量放入结构或索引到数组中，但当然是实现考虑到数据成员、虚函数之间的差异，非虚函数等

我当然明白虚函数和非虚函数如vtbl等的区别。但是，在类的每次实例化时，并不像在内存上重新分配相同的成员函数，这意味着我们无法根据对象的内存地址计算成员函数的内存位置。换句话说，非虚函数不依赖于对象在内存中的位置。我认为只有一个接口（=函数）和许多对象（=也许表示）。如果指向非虚函数的指针只是成员函数之间的标识符，那么它不能在进程之间传递和使用是没有意义的。

【问题讨论】：

常规方法：this 传入ECX 的函数，以固定地址调用。伪代码：func3(&obj);
虚拟方法：带有this 的函数在ECX 中传递，通过vftable 取消引用调用。 vftable 指针是对象的一部分。伪代码：obj->vftable->func3(&obj); 而func3 基本上只是这里的静态偏移量，而不是全局内存地址。

标签： c++ pointers

【解决方案1】：

就像指向虚函数的指针一样，它也像 Bjarne Stroustrup 指出的那样充当索引。

是的，但是相对于什么的索引？指向非虚拟函数的指针是进程地址空间的索引。该函数可以在不同的进程中位于不同的地址，因此具有不同的索引。在一个进程中指向给定函数的指针（只是一个内存地址）可能指向另一个进程中完全不同的东西。

指向虚函数的指针是相对于对象地址的偏移量，因此给定一个对象（在任何进程自己的地址空间中），您可以通过应用偏移量来找到虚函数到 vtbl 条目。对象将位于不同进程中的不同地址（甚至一个进程中不同实例的不同地址），但到 vtbl 的偏移量是固定的。

换句话说，非虚函数不依赖于对象在内存中的位置。

没错，这就是问题所在！它们取决于函数在内存中的位置，这在进程之间不是恒定的。

我认为只有一个接口（=函数）和许多对象（=可能表示）。

没错。

如果指向非虚函数的指针只是成员函数之间的标识符，那么它不能在进程之间传递和使用是没有意义的。

但它们不会“像一个标识符一样”......它们是指针。它们是内存中的地址。如果函数在一个进程中的地址为 0x12341234，而在另一个进程中的地址为 0x00011234，则不能在进程之间传递指针，它不会指向同一个东西！

【讨论】：

由于第二个引用，我什至没有尝试将指向成员函数的指针视为普通指针:-(
非常感谢您提供如此详细的解释。
指向非虚拟成员的指针不是只是指针（它有一个更大的sizeof作为开始）但它的第一个组件只是一个函数指针.对于许多平台上使用的 Itanium ABI，请参阅Member pointers

【解决方案2】：

在第二个引用中，当他谈到指向成员的指针是偏移量时，这不包括指向非虚拟成员函数的指针。这些通常作为函数代码的地址实现，因此它们不太可能在具有自己地址空间的另一个进程中工作。

【讨论】：

是的。这正是我搞砸的地方。谢谢！

【解决方案3】：

一个非虚函数像一个非成员函数一样被调用，只是多了一个隐藏的this 参数。指向 1 的指针将包含要调用的函数的地址 - 任何额外的间接级别都是不必要的，并且会减慢函数调用并使程序膨胀。

通过在与对象关联的表中查找地址来调用虚函数，其内容取决于动态类型。指向一个的指针将包含该表的索引。它不能存储任何特定函数的地址：它可能引用一个基类成员，该成员被不同的派生类以不同方式覆盖，因此只有通过虚拟查找才能知道正确的覆盖。

【讨论】：

【解决方案4】：

像 Bjarne 一样思考。提示，他很喜欢表演。他想要他能达到的所有速度。

如果您有一个非虚拟方法，您想立即调用该方法。任何间接都会减慢速度。虚方法内置了一些间接方法。它需要使用this 和偏移量来查找它所在的特定类型的对象，如果不需要，C++ 将绕过它。在非虚拟函数中，它不是必需的，并且为了性能而被跳过。

【讨论】：