C++虚函数调用规则

基类、派生类结构：

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

1.通过对象直接调用虚函数

通过对象直接调用虚函数，不涉及到虚函数表指针的访问（g++，MSVC，clang++测试结果一致）

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

foo.print()与bar.print()对应的汇编：

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

2.通过基类的引用调用虚函数

通过基类的引用调用虚函数，不同编译器的表现不同

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

• clang编译器，不管引用的是基类对象还是派生类对象，调用虚函数都要访问虚函数表指针

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

• g++编译器，当引用基类对象时，调用虚函数不涉及到虚函数表指针的访问，引用派生类对象时，调用虚函数涉及到虚函数表指针的访问

  #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
  

补充：使用派生类的引用调用虚函数

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

g++编译器：不涉及虚函数表指针的访问

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

clang编译器：涉及到虚函数表指针的访问

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

3.使用指针调用虚函数

使用指针调用虚函数时，均涉及到虚函数表指针的访问（在g++和clang编译器下表现相同）

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

p1、p2、p3调用print函数的汇编：

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]