C++虛函數調用規則

基類、派生類結構：

class Foo {
public:virtual void print() {cout << "Foo" << endl;}
};
class Bar : public Foo {
public:virtual void print() {cout << "Bar" << endl;}
};

1.通過對象直接調用虛函數

通過對象直接調用虛函數，不涉及到虛函數表指針的訪問（g++，MSVC，clang++測試結果一致）

Foo foo;
foo.print();
Bar bar;
bar.print();

foo.print()與bar.print()對應的匯編：

# foo.print
lea     rdi, [rbp - 16]
call    Foo::print()
# bar.print
lea     rdi, [rbp - 24]
call    Bar::print()

2.通過基類的引用調用虛函數

通過基類的引用調用虛函數，不同編譯器的表現不同

Foo foo;
Bar bar;
Foo& r1=foo;
r1.print();
Foo& r2=bar;
r2.print();

• clang編譯器，不管引用的是基類對象還是派生類對象，調用虛函數都要訪問虛函數表指針

  #r1.print:
  mov     rax, qword ptr [rdi]
  call    qword ptr [rax]
  #r2.print:
  mov     rax, qword ptr [rdi]
  call    qword ptr [rax]
  

• g++編譯器，當引用基類對象時，調用虛函數不涉及到虛函數表指針的訪問，引用派生類對象時，調用虛函數涉及到虛函數表指針的訪問

  #r1.print:
  ldr     r0, [r7, #12]
  bl      Foo::print()
  #r2.print:
  ldr     r3, [r7, #8]
  ldr     r3, [r3]
  ldr     r3, [r3]
  ldr     r0, [r7, #8]
  blx     r3
  

補充：使用派生類的引用調用虛函數

Bar bar;
Bar& r=bar;
r.print();

g++編譯器：不涉及虛函數表指針的訪問

ldr     r0, [r7, #4]
bl      Bar::print()

clang編譯器：涉及到虛函數表指針的訪問

 mov     rax, qword ptr [rdi]call    qword ptr [rax]

3.使用指針調用虛函數

使用指針調用虛函數時，均涉及到虛函數表指針的訪問（在g++和clang編譯器下表現相同）

Foo foo;
Bar bar;
Foo* p1=&foo;
Foo* p2=&bar;
Bar* p3=&bar;
p1->print();
p2->print();
p3->print();

p1、p2、p3調用print函數的匯編：

mov     rax, qword ptr [rdi]
call    qword ptr [rax]
mov     rdi, qword ptr [rbp - 40]
mov     rax, qword ptr [rdi]
call    qword ptr [rax]
mov     rdi, qword ptr [rbp - 48]
mov     rax, qword ptr [rdi]
call    qword ptr [rax]