C++虚继承(一) --- vtordisp字段

关于vtordisp知多少？

我相信不少人看到这篇文章，多半是来自于对标题中“vtordisp”的好奇。其实这个关键词也是来源于我最近查看对象模型的时候偶然发现的。我是一个喜欢深究问题根源的人（有点牛角尖吧），所以当我第一次发现vtordisp的时候，我也是很自然的把它输进google查找相关资料，但是结果令我不太满意。不过，即使如此，我还是把与它相关的资料整理如下，并结合自己的理解和大家分享一下，希望能共同学习进步。

首先从产生“vtordisp”问题的那个例子开始。

class Base
{
public:
    int base;
    virtual void fun(){}
};
class Der:virtual public Base
{
    int der;
public:
    Der(){}
    virtual void fun(){}
};

Der对象模型如下：

1>  class Der    size(20):
1>      +---
1>   0    | {vbptr}
1>   4    | der
1>      +---
1>  8    | (vtordisp for vbase Base)
1>      +--- (virtual base Base)
1>  12    | {vfptr}
1>  16    | base
1>      +---
1>
1>  Der::$vbtable@:
1>   0    | 0
1>   1    | 12 (Derd(Der+0)Base)
1>
1>  Der::$vftable@:
1>      | -12
1>   0    | &(vtordisp) Der::fun
1>
1>  Der::fun this adjustor: 12
1>
1>  vbi:       class  offset o.vbptr  o.vbte fVtorDisp
1>              Base      12       0       4 1

我们发现对象的8字节偏移处，使用了4个字节存储了虚基类Base的vtordisp。在我的前一篇博客内，我们并未涉及这个内容。首先，我从查阅一下vtordisp的MSDN的解释。MSDN给出的解释是：虚继承中派生类重写了基类的虚函数，并且在构造函数或者析构函数中使用指向基类的指针调用了该函数，编译器会为虚基类添加vtordisp域。

然而，经过VS2010的测试，我们发现上述示例代码便会产生vtordisp字段！条件是。

1. 派生类重写了虚基类的虚函数。

2. 派生类定义了构造函数或者析构函数。

这两个条件缺一不可，这个结论与这里的描述是一致的。

但是，到目前为止，我们只是确定了vtordisp的产生条件而已。它究竟为什么存在对象的模型中，对象如何使用它，我们仍一无所知！

按照前边的资料内容，这个字段和编译选项/vd相关。/vd被称为构造置换（具体什么意思，我也不太清楚，惭愧！），它所解决的问题是：由于对类的虚拟基的置换与对其派生类的置换之间有差异，可能会向虚函数传递错误的 this 指针。该解决方案向类的各个虚拟基提供称作 vtordisp 字段的单个构造置换调整。但是如何构造产生错误this指针的测试用例，请恕作者才疏学浅不能给出，也希望看到此文的大牛们给出测试用例。

另外，编译器还提供了预编译命令关闭vtordisp字段的产生。

#pragma vtordisp({on|off})

在我们刚才代码的前段关闭该字段的产生，事实证明也不会产生预期的错误，这的确匪夷所思，园子内另一篇博客下的评论也表达了同样的意思。而且，更重要的是，这个预编译命令一直说会在未来的VC版本内取消，但是我在VS2010下还是看到了它的身影。最后，我在一篇描述C++代理的文章中找到了另外一些线索。按照它的描述，这个字段一直存储为0。为了证明该猜测，我们用Der构造一个对象der，并查看该对象的内存内容。

参考对象模型，该对象vtordisp的位置的确存储的是0。

曾经我遇到过一个虚拟继承的实例，在对象的初始化过程中会修改vtordisp字段，但是每次在初始化结束前都会把vtordisp减去一个常量使得它的最终结果为0。而且没有出现任何访问该字段的汇编指令！（既然不访问，为何浪费指令设置它的值呢？）因此，这也让我怀疑编译器设计vtordisp的合理性。

无论如何，我们发现对编译器产生的vtordisp字段了解的是太少了。单纯依靠代码动作猜测该字段存在的含义可行性十分有限，希望对此内容清楚的园友能给出合理的解释。

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