如何输出类的非静态成员函数地址

￡神魔★判官ぃ 2022-02-20 04:23 228阅读 0赞

首先我们定义一个类Ctest，类里面包含三个不同形式的成员函数，静态成员函数statFunc()、动态成员函数dynFunc()和虚拟函数virtFunc()。在main函数中我们利用cout标准输出流分别输出这三个函数的地址，程序如下所示：

\#include <iostream>  
\#include <stdio.h>  
using namespace std;

class Ctest  
\{  
public:  
static void statFunc()  
\{ cout << "statFunc" << endl; \}

void dynFunc()  
\{ cout << "dynFunc" << endl; \}

virtual void virtFunc()  
\{ cout << "virtFunc" << endl; \}  
\};

void main()  
\{  
cout << "address of Ctest::statFunc:" << &Ctest::statFunc << endl;  
cout << "address of Ctest::dynFunc :" << &Ctest::dynFunc << endl;  
cout << "address of Ctest::virtFunc:" << &Ctest::virtFunc << endl;  
while(1);  
\}

屏幕输出结果如下图所示：

[![如何输出类的非静态成员函数地址][6f6c0f350778b83735e68_690]][6f6c0f350778b83735e68_690 1]  
从图中可以看出静态函数的地址显示正常，是一个32位地址值，但是动态函数和虚拟函数的地址都输出1，明显不是地址值。

为了知道为什么，我们必须分析一下这几种成员函数在运行机制的不同。我们都知道，静态函数是独立于对象的，是类拥有的，所以我们调用静态函数，既可以通过类调用（如Ctest::statFunc()）也可以通过对象调用（如Ctest Object; Object.statFunc()）。无论是通过类调用还是对象调用，对应的都是同一个函数。

但是，对于动态函数，只能通过对象来调用。因为我们在动态成员函数中，往往都需要访问对象的成员变，我们知道同一类型的不同对象，它们拥有类中成员变量的不同副本，所以假如动态成员函数由类来调用，我们怎么知道在函数中访问的是哪一个对象的成员变量。另外要说一下，我们说动态函数的调用必须通过对象来调用，是不是说动态成员函数是跟对象绑定的，是不是不同的对象所调用的成员函数就是不同的呢（注意，我们说成员函数不同，是指函数代码存储的地址不同，不是说函数的行为不同），所以我们要输出动态函数的地址，必须通过对象来获取呢，如Ctest Object; &Object.statFunc，我们在编译器上编译一下，可以发现编程出错，原因是对象只能用来调用函数的，并不能用来获取函数的地址。因为我们要获取函数地址，还是得通过类来获取的，动态函数同样是跟类绑定而不是跟对象绑定的。C++调用非静态的成员函数时，采用的是一种\_\_thiscall的函数调用方式。采用这种调用方式，编译器在编译的时候，会在调用的函数形参表中增加一个指向调用该成员函数的指针，也就是我们经常说的this指针。调用的形式类似于Ctest::dynFunc(Ctest\* this, otherparam...)，在函数体中，涉及到对象的成员变量或者其他成员函数，都会通过这个this指针来调用，从而达到在成员函数中处理调用对象所对应的数据，而不会错误处理其他对象的数据。可见，虽然我们必须通过对象来调用动态函数，但是其实我们访问的都是同一个成员函数。所以我们上面采用&Ctest::dynFunc类名来获取成员函数地址是没错的，动态函数同样是跟类绑定而不是跟对象绑定的。

出错的原因是，我们输出操作符<<没有对void(\_\_thiscall A::\*)()类型重载，编译器将这种类型转换为bool类型，所以输出了1；对于静态函数，其调用方式并非\_\_thiscall，<<有对它的重载，因此类的静态函数可以直接用cout输出函数地址。我们可以用printf输出，因为他可以接收任意类型的参数，包括\_\_thiscall类型，所以我们将cout << "address of Ctest::dynFunc :" << &Ctest::dynFunc << endl;改为printf( "address of Ctest::dynFunc :X\\n", &Ctest::dynFunc);输出如下图所示：

[![如何输出类的非静态成员函数地址][6f6c0f354ab741615bd3e_690]][6f6c0f354ab741615bd3e_690 1]  
从图中可以看书，通过使用printf输出，我们得到了动态函数的地址。那么对于虚拟函数，我们同样采用printf来输出，是不是就可以了呢，我们将cout << "address of Ctest::virtFunc:" << &Ctest::virtFunc << endl;  
改为printf( "address of Ctest::virtFunc :X\\n", &Ctest::virtFunc);运行的输出如下：

[![如何输出类的非静态成员函数地址][6f6c0f354ab743cbfdf34_690]][6f6c0f354ab743cbfdf34_690 1]  
由上图可以看出同样可以得出一个准地址值。

为了验证取到的地址是否正确，我们可以分别定义三个成员函数指针来保存获得的函数地址，然后通过调用函数指针来看输出是否正确，就可以判断取到的地址是否正确了。以下是验证的代码：

\#include <iostream>  
\#include <stdio.h>  
using namespace std;

class Ctest  
\{  
public:  
static void statFunc()  
\{  
cout << "statFunc" << endl;  
\}

void dynFunc()  
\{  
cout << "dynFunc" << endl;  
\}

virtual void virtFunc()  
\{  
cout << "virtFunc" << endl;  
\}  
\};

void main()  
\{  
Ctest Object;  
Ctest\* pObject = &Object;  
cout << "address of Ctest::statFunc:" << &Ctest::statFunc << endl;  
printf( "address of Ctest::dynFunc :X\\n", &Ctest::dynFunc);  
printf( "address of Ctest::virtFunc:X\\n", &Ctest::virtFunc);  
static void (\*p\_statFunc)();  
void (Ctest::\*p\_dynFunc)();//注意非静态成员函数指针的定义需指明在那个类的域内  
void (Ctest::\*p\_virtFunc)();  
p\_statFunc = &Ctest::statFunc;  
p\_dynFunc = &Ctest::dynFunc;  
p\_virtFunc = &Ctest::virtFunc;  
p\_statFunc();  
//非静态成员函数指针的调用也与普通函数不同，另外因为.\*的优先级比()低，所以需要用括号把左边的操作

//数括起来，如果写成Object.\*p\_dynFunc();将无法通过编译

(Object.\*p\_dynFunc)();

(Object.\*p\_virtFunc)();  
while(1);  
\}  
代码运行之后显示如下，从输出内容可见我们成功调用了对应的成员函数：

[![如何输出类的非静态成员函数地址][6f6c0f354ab759a70e6c9_690]][6f6c0f354ab759a70e6c9_690 1]

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