为啥gcc实现的VTT中有top_offset？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥gcc实现的VTT中有top_offset？

【英文标题】：Why is there a top_offset in VTT implemented by gcc?为什么gcc实现的VTT中有top_offset？

【发布时间】：2018-10-23 07:52:39

【问题描述】：

这是票数最高的答案中的detailed description of VTT。但答案没有解释为什么 VTT 中有top-offset。

从我的角度来看，当我们down_cast一个base指针指向derived指针时，编译器已经知道offset需要在编译时调整（当有没有虚推导），因此在以下情况下无需存储top_offset：

class A 
public:
  int a;
;
class B 
public:
  int b;
  virtual void w();
;

class C : public A, public B 
public:
  int c;
;

在这种情况下，C 类型的对象的布局如下（数字假设为 32 位指针）：

                           +-----------------------+
                           |     0 (top_offset)    |//why?
                           +-----------------------+
c --> +----------+         | ptr to typeinfo for C |
      |  vtable  |-------> +-----------------------+
      +----------+         |         A::v()        |
      |     a    |         +-----------------------+
      +----------+         |    -8 (top_offset)    |//why?
      |  vtable  |---+     +-----------------------+
      +----------+   |     | ptr to typeinfo for C |
      |     b    |   +---> +-----------------------+
      +----------+         |         B::w()        |
      |     c    |         +-----------------------+
      +----------+

为什么在这种情况下VTT中有top_offset？我认为top_offset和virtual base offset只需要在虚拟继承中。

【问题讨论】：

只需 google “c++ 多重继承 top_offset” 即可获得点击率。

@HansPassant 我用谷歌搜索了，但没有找到预期的答案。

@bigxiao 嗯？无论当前代码是否需要某个特定部分，vtable 仍然需要相同的布局。

@bigxiao o11c 写的是 vtable 需要相同的 layout，而不是完全一样。显然需要相同的布局：使用B 的代码将被编译为使用一种在运行时无法更改的特定布局。该布局包括顶部偏移量。

@bigxiao 对于代码通过引用获取B 并使用vtable 中的任何内容，如果它不知道它是普通B 还是B-in-C，如何如果它不知道 vtable 布局，它可以使用 vtable 吗？

【参考方案1】：

void *top(B *b)  return dynamic_cast<void *>(b); 

编译器无法在编译时确定正确的偏移量是多少。可以使用空指针、指向完整B 对象的指针或指向B 子对象的指针调用此函数。这三种情况需要区别对待。 vtable 中的偏移量是允许它工作的原因。

【讨论】：

所以 vtable 中的 top_offset 用于这种特殊情况，因此 vtable 中需要 top_offset。但在大多数情况下，top_offset 是在编译时直接确定的，而不是由一个在 vtable 中？

@bigxiao 确实。在那些可以在编译时确定所需偏移量的情况下，我想不出编译器会从 vtable 加载偏移量的任何原因。

但是 “vtable 中的偏移量是允许它工作的原因。” 似乎不正确。它是 vtable 中的 type_info 对象允许 dynamic_cast 工作。有了type_info，人们总能知道B* b 的真实类型，从而知道对应的top_offset，而vtable 中没有top_offset 项。

@bigxiao 假设给定两种类型（本例中为B 和C），可以确定一种在另一种中的偏移量。这在编译时通常是正确的，但在运行时您最终需要再次使用相同的偏移量。此外，在“钻石问题”（同一个基类被多次继承）的情况下，即使在编译时也无法确定。

菱形问题应该在编译时确定。但是，无论如何，我同意在使用dynamic_cast到void*时在vtable中使用top_offset更方便。跨度>