【转载】C/C++杂记:深入理解数据成员指针、函数成员指针
1. 数据成员指针
对于普通指针变量来说,其值是它所指向的地址,0表示空指针。
而对于数据成员指针变量来说,其值是数据成员所在地址相对于对象起始地址的偏移值,空指针用-1表示。例:
代码示例:
2. 函数成员指针
函数成员指针与普通函数指针相比,其size为普通函数指针的两倍(x64下为16字节),分为:ptr和adj两部分。
(1) 非虚函数成员指针
ptr部分内容为函数指针(指向一个全局函数,该函数的第一个参数为this指针),adj部分始终为0。例:
代码示例:
(2) 虚函数成员指针
ptr部分内容为虚函数对应的函数指针在虚函数表中的偏移地址加1(之所以加1是为了用0表示空指针),而adj部分为调节this指针的偏移字节数。例:
说明:
- A和B都没有基类,但是都有虚函数,因此各有一个虚函数指针(假设为vptr)。
- C同时继承了A和B,因此会继承两个虚函数指针,但是为了节省空间,C会与主基类A公用一个虚函数指针(即上图中vptr1),继承自B的虚函数指针假设为vptr2。
- C没有重写继承自A和B的虚函数,因此在C的虚函数表中存在A::foo和B::bar函数指针(如果C中重写了foo(),则C的虚函数表中A::foo会被替换为C::foo)。
- C中有两个虚函数指针vptr1和vptr2,相当于有两张虚函数表。
- A::foo(C::foo)、B::Bar(C::bar)都在虚函数表中偏移地址为0的位置,因此ptr为1(0+1=1)。而C::quz在偏移为8的位置,因此ptr为9(8+1=9)。
- 当我们使用pc调用C::bar()时,如:“(pc->*pcbar)()”,实际上调用的是B::bar()(即_ZN1B3barEv(pc)),pc需要被转换为B*类型指针,因此需要对this指针进行调节(调节至pb指向的地址),因此adj为8。
代码示例:

extern "C" int printf(const char*, ...); struct A {
virtual void foo() { printf("A::foo(): this = 0x%p\n", this); }
};
struct B {
virtual void bar() { printf("B::bar(): this = 0x%p\n", this); }
};
struct C : public A, public B {
virtual void quz() { printf("C::quz(): this = 0x%p\n", this); }
}; void (A::*pafoo)() = &A::foo; // ptr: 1, adj: 0
void (B::*pbbar)() = &B::bar; // ptr: 1, adj: 0
void (C::*pcfoo)() = &C::foo; // ptr: 1, adj: 0
void (C::*pcquz)() = &C::quz; // ptr: 9, adj: 0
void (C::*pcbar)() = &C::bar; // ptr: 1, adj: 8 #define PART1_OF_PTR(p) (((long*)&p)[0])
#define PART2_OF_PTR(p) (((long*)&p)[1])
int main() {
printf("&A::foo->ptr: 0x%lX, ", PART1_OF_PTR(pafoo)); // 1
printf("&A::foo->adj: 0x%lX\n", PART2_OF_PTR(pafoo)); // 0
printf("&B::bar->ptr: 0x%lX, ", PART1_OF_PTR(pbbar)); // 1
printf("&B::bar->adj: 0x%lX\n", PART2_OF_PTR(pbbar)); // 0
printf("&C::foo->ptr: 0x%lX, ", PART1_OF_PTR(pcfoo)); // 1
printf("&C::foo->adj: 0x%lX\n", PART2_OF_PTR(pcfoo)); // 0
printf("&C::quz->ptr: 0x%lX, ", PART1_OF_PTR(pcquz)); // 9
printf("&C::quz->adj: 0x%lX\n", PART2_OF_PTR(pcquz)); // 0
printf("&C::bar->ptr: 0x%lX, ", PART1_OF_PTR(pcbar)); // 1
printf("&C::bar->adj: 0x%lX\n", PART2_OF_PTR(pcbar)); // 8
return 0;
}

参考:
C++ ABI for Itanium: 2.3 Member Pointers
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