可能为虚拟函数实现旁路虚拟表？

Question

而不是使用虚拟函数查找对象中的vtable指针，然后将其带到包含指向函数的指针的vtable中 - 是不可能在对象中包含数据成员直接指向函数？

Answer 1

如果我理解你的问题，你正在寻找一种使用函数指针来实现多态的方法。

嗯，这是可能的，但非常麻烦，容易出错，但它将难以胜过由编译器生成的虚拟函数调用。

怎么办？

这个想法是使用一个函数指针。为了实现多态，它必须在基类中。

class B {     // Base class 
protected: 
    void (B::*fptest)(); // Function pointer to member function 
public: 
    void mtest()   // Class specific mebmer function 
    { cout << "Base test\n"; } 
    void itest()   // Polymorphic function 
    { (this->*fptest)(); }  // implemented by calling the poitner to member function 
    B() : fptest(&B::mtest) { } // Ctor must initialize the function pointer 
    virtual ~B() {}   
}; 

class D : public B {   // Derived class 
public: 
    void mtest()    // Class specific mebmer function 
    { cout << "Derived test\n"; } 
    D()      // Ctor 
    { fptest = reinterpret_cast<void(B::*)()>(&D::mtest); } // not sure it's this safe in case of multiple inheritance !! 
}; 

代码来测试这个结构：

B b; 
D d; 
B *pb = &b, *pd = &d; 
pb->itest(); 
pd->itest(); 

安全吗？

这有严重的局限性。例如：

• 您必须确保每个派生类都正确地初始化函数指针。
• 在多重继承的情况下，转换为基类成员的函数指针可能无法按预期工作。
• 指针可能没有超载。所以你需要为每个可能的签名指定一个不同的指针。这可能很奇怪。

它比vtable查找性能更高吗？

编号：看，每多态调用执行itest()汇编：

; 41 : pd->itest(); // cod for the call for a derived object 
    mov ecx, DWORD PTR _pd$[ebp]  ; load the oject address 
    call ?itest@B@@QAEXXZ   ; call B::itest 
; 16 : void itest() { (this->*fptest)(); } 
    push ebp 
    mov ebp, esp 
    sub esp, 68     ; 00000044H 
    push ebx 
    push esi 
    push edi 
    mov DWORD PTR _this$[ebp], ecx ; use address of object as parameter 
    mov eax, DWORD PTR _this$[ebp] ; load the function pointer 
    mov ecx, DWORD PTR _this$[ebp] ; " " 
    mov edx, DWORD PTR [eax+4]  ; call the function pointer 
    call edx 
    pop edi 
    pop esi 
    pop ebx 
    mov esp, ebp 
    pop ebp 
    ret 0 

当然，优化器可以内联的代码，删除一些push和pop，但总的原则是，对于码将产生间接性。

是不是足够的查找性能？

一个虚拟表查找基本上是从编译器计算的固定偏移量加载函数指针。对于callling一个vitual测试（）函数是这样的汇编代码：

39 :  pd->test(); 
    mov eax, DWORD PTR _pd$[ebp] 
    mov edx, DWORD PTR [eax] 
    mov ecx, DWORD PTR _pd$[ebp] 
    mov eax, DWORD PTR [edx] 
    call eax 

结论

V表查找是至少为高性能的，通过一个函数指针的调用。编译器负责所有的初始化和最复杂的继承情况。更好地使用虚拟功能的强大功能，而不是尝试手动胜过编译器。