Win32汇编：仿写多态与虚函数

多态性是面向对象的重要组成部分，利用多态可以设计和实现易于扩展的程序，所谓多态就是一个类函数有多重形态，具有不同功能的函数可以用同一个函数名，实现使用一个函数名调用不同内容的函数，从而返回不同的结果，这就是多态性，多态离不开虚函数的支撑，以下案例本人将深度分析虚函数实现机制，并通过汇编实现虚函数机制。

• 从系统实现的角度来分析,多态性可分为两类,静态多态与动态多态:

  • 静态多态: 通常是通过函数或运算符的重载实现的,静态多态性又称作编译时的多态性.
  • 动态多态: 动态多态性不在编译时确定调用函数的功能,而是通过虚函数实现,它又被叫做运行时的多态性.

由于对象多态性需要通过虚表和虚表指针来完成，虚表指针被定义到对象首地址前4字节处，虚表指针中保存着虚表的首地址，用于记录和查找虚函数，由于虚表指针的初始化依赖于构造函数，如果用户没有提供默认构造函数，那么编译器会自动增加。

在C++中使用关键字virtual声明函数为虚函数，我们首先编写一段C++代码，请自行反汇编观察虚函数的特性

#include <iostream>
using namespace std;

class CVirtual
{
    private:
        int m_Number;

    public:
        virtual int GetNumber()
        {
            return m_Number;
        }
        virtual void SetNumber(int num)
        {
            m_Number = num;
        }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    CVirtual cv;

    cv.SetNumber(5);
    printf("virtual = > %d \n", cv.GetNumber());
    return 0;
}

仿写汇编代码。

    .386p
    .model flat,stdcall
    option casemap:none

include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib

; 虚表占据类前4字节
Student struct
    virtualBase DWORD 0
    x DWORD 0
Student ends

.data
    stu Student <>
    
    virtual_table DWORD 0,0,0,0,0,0,0dh

.code

    SetNumber PROC
    
    SetNumber ENDP


    GetNumber PROC
        
        ret

    GetNumber ENDP
    
    
    ; 模拟构造函数,初始化虚表指针
    Init PROC
        
        ; 将虚表指针首地址放入到类的开头位置
        mov dword ptr [stu],ecx
        
        ; 构建函数表
        mov dword ptr [virtual_table],offset GetNumber
        mov dword ptr [virtual_table+4h],offset SetNumber
        
        ret

    Init ENDP

    main PROC
        push ebp
        mov ebp,esp
        sub esp,0f4h
        push ebx
        push esi
        push edi
        lea edi,dword ptr [ ebp - 0f4h ]
        mov ecx,03dh
        mov eax,0CCCCCCCCh
        rep stosd
        
        lea ecx,stu           ; 获取类的首地址
        call Init             ; 调用构造函数
        pop edi
        pop esi
        pop ebx
        add esp,0f4h
        mov esp,ebp
        pop ebp
        ret
    main ENDP
END main