背景

Question

背景

最近，我的一位同事遇到了一个问题，其中使用了旧版本的库头文件。结果是，为在C ++中调用虚函数生成的代码引用了类的虚函数查找表中的错误偏移量（ vtable ）。

不幸的是，在编译期间没有捕获到此错误。

问题

所有普通函数都使用其错位名称进行链接，以确保链接器选择正确的函数（包括正确的重载变量）。同样，可以想象一个目标文件或库可以包含有关C ++类的 vtable 中的函数的符号信息。

有没有办法让C ++编译器（比如g++或Visual Studio）在链接期间检查对虚函数的调用？

实施例

这是一个简单的测试示例。想象一下这个简单的头文件和相关的实现：

Base.hpp：

#ifndef BASE_HPP
#define BASE_HPP

namespace Test
{
  class Base
  {
  public:
    virtual int f() const = 0;
    virtual int g() const = 0;
    virtual int h() const = 0;
  };

  class BaseFactory
  {
  public:
    static const Base* createBase();
  };
}

#endif

Derived.cpp：

#include "Base.hpp"

#include <iostream>

using namespace std;

namespace Test
{
  class Derived : public Base
  {
  public:
    virtual int f() const
    {
      cout << "Derived::f()" << endl;
      return 1;
    }

    virtual int g() const
    {
      cout << "Derived::g()" << endl;
      return 2;
    }

    virtual int h() const
    {
      cout << "Derived::h()" << endl;
      return 3;
    }
  };

  const Base* BaseFactory::createBase()
  {
    return new Derived();
  }

}

现在，想象一个程序使用错误/旧版本的头文件，其中缺少中间的虚函数：

BaseWrong.hpp

#ifndef BASEWRONG_HPP
#define BASEWRONG_HPP

namespace Test
{
  class Base
  {
  public:
    virtual int f() const = 0;
    // Missing: virtual int g() const = 0;
    virtual int h() const = 0;
  };

  class BaseFactory
  {
  public:
    static const Base* createBase();
  };
}

#endif

所以这里我们有主程序：

Main.cpp的

// Including the _wrong_ version of the header!
#include "BaseWrong.hpp"

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  const Test::Base* base = Test::BaseFactory::createBase();
  const int fres = base->f();
  cout << "f() returned: " << fres << endl;
  const int hres = base->h();
  cout << "h() returned: " << hres << endl;
  return 0;
}

当我们使用正确的标头编译“库”，然后使用错误的标题编译和链接主程序时......

$ g++ -c Derived.cpp 
$ g++ Main.cpp Derived.o -o Main

...然后对h()的虚拟调用使用 vtable 中的错误索引，因此调用实际上转到g()：

$ ./Main
Derived::f()
f() returned: 1
Derived::g()
h() returned: 2

在这个小例子中，函数g()和h()具有相同的签名，因此出错的“唯一”事情是调用错误的函数（这本身很糟糕，可能完全不被注意），但如果签名不同，这可能（并且已经看到）导致堆栈损坏 - 例如，在使用Pascal调用约定的Windows上调用DLL中的函数时（调用者推送参数并且callee在返回之前弹出它们）。

Answer 1

你问题的简短回答是否定的。基本问题是在编译时计算被调用函数的偏移量;因此，如果您的调用者代码是使用包含＆＃34; virtual int g（）const＆＃34;的（不正确的）头文件编译的，那么您的main.o将通过g的存在对h（）的所有引用进行偏移（）。但是您的库已使用正确的头文件进行编译，因此没有函数g（），因此Derived.o中h（）的偏移量将与main.o中的偏移量不同。

这不是对虚拟功能的强制调用的问题 - 这是一个限制＆＃34;基于C ++编译器执行编译时函数偏移计算而不是运行时的事实。

您可以通过使用dl_open而不是直接函数调用并动态链接库来解决此问题，而不是静态链接它。

C ++中虚拟函数的编译时静态类型检查

背景

问题

实施例

1 个答案: