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      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

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      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

      2024-06-11 09:32:13 阅读次数:45

      虚函数

      vtable

      编译器会为每一个包含虚函数的类(或通过继承得到的子类)生成一个表,其中包含指向类中每一个虚函数的指针,这样的表就叫做虚表(vtable)

      __vfptr

      每个包含虚函数的类对象都获得__vfptr指针,并且是对象的第一个数据成员

      编译器必须要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置

      在计算对象的总大小时,也必须考虑到虚表指针。比如new,传递给new的大小值不仅包括类(以及任何超类)中的所有显式声明的字段占用的空间,而且包括虚表指针所需的任何空间 
      示例代码:

      class Base
      {
      public:   (10个字节,0,4,8,12,this)
          virtual void vf1() = 0;
          virtual void vf2(){ cout<<"Base::vf2"<<endl; }
          virtual void vf3(){ cout<<"Base::vf3"<<endl; }
          virtual void vf4(){ cout<<"Base::vf4"<<endl; }
      private:
          int x,y;
      };
      
      class Sub: public Base
      {
      public:
          virtual void vf1(){cout<<"Sub::vf1"<<endl; }
          virtual void vf3(){cout<<"Sub::vf3"<<endl; }
          virtual void vf5(){cout<<"Sub::vf5"<<endl; }
      private:
          int z;
      };
      
      void call_vf(Base* b)
      {
          b->vf3();
      }
      
      int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
      {
          Base *b = new Sub;
          call_vf(b);
      }

      IDA分析如下: 

      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

      值得注意的是,虚表索引操作非常类似于结构体引用操作。实际上,它们之间并无区别 。因此,我们可以定义一个结构体来表示一个类的虚表的布局,然后利用这个已定义的结构体来提高反汇编代码清单的可读性 

      这个结构体允许将虚表引用操作重新格式化成以下形式: 

      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

      注意:

      C++虚函数绝不会被直接引用,也绝不应成为调用交叉引用的目标。所有C++虚函数应由至少一个虚表条目引用,并且始终是至少一个偏移量交叉引用的目标。

      我们随便找到 vf1函数定义,然后点击它的交叉引用: 

      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

      从而跳转到虚表,其显示如下:

      .rdata:004031B8 const Base::`vftable' dd offset __purecall ; DATA XREF: Base::Base(void)+A↑o
      .rdata:004031BC                 dd offset Base::vf2(void)
      .rdata:004031C0                 dd offset Base::vf3(void)
      .rdata:004031C4                 dd offset Base::vf4(void)
      .rdata:004031C8                 dd offset const Sub::`RTTI Complete Object Locator'
      .rdata:004031CC const Sub::`vftable' dd offset Sub::vf1(void)
      .rdata:004031CC                                         ; DATA XREF: Sub::Sub(void)+12↑o
      .rdata:004031D0                 dd offset Base::vf2(void)
      .rdata:004031D4                 dd offset Sub::vf3(void)
      .rdata:004031D8                 dd offset Base::vf4(void)
      .rdata:004031DC                 dd offset Sub::vf5(void)

      可以看到,类构造函数Sub:: Sub(void)使用了虚表的地址Sub::Sub(void)+12↑o, 那是因为new sub 调用了sub的隐式构造函数 

      windbg观察: 

      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

      12.IDA-虚函数和虚表(vf代表虚函数,vf3代表this指向第三个函数)

      注意,Base的虚表第一个是002816e4 Test!purecall,这时因为在Base中,没有针对纯虚函数vf1的实现,所以在Base的虚表中并没有存储vf1的地址,这时,编译器会插入一个错误处理函数的地址,通常,该函数名为purecall,一旦它被调用,程序就会被终止

      附 
      可以观察到:

      1.new指针不为空,才会调用构造函数,这是由Visual C++的内部机制来保证的 
      2.函数的虚表位置一般都可以在构造函数中找到(很明显,this指针指向的地址就是虚表的位置)

      版权声明:本文内容来自第三方投稿或授权转载,原文地址:https://mohen.blog.csdn.net/article/details/87795613,作者:墨痕诉清风,版权归原作者所有。本网站转在其作品的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如因作品内容、版权等问题需要同本网站联系,请发邮件至ctyunbbs@chinatelecom.cn沟通。

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