实战C++对象模型之成员函数调用
先说结论：C++的类成员函数和C函数实质是一样的，只是C++类成员函数多了隐藏参数this。
通过本文的演示，可以看见这背后的一切，完全可C函数方式调用C++类普通成员函数和C++类虚拟成员函数。
为了实现C函数方式调用C++类成员函数，准备两个文件：。
1) 被调用的C++类成员函数源代码文件aaa.cpp
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#include <stdio.h> // fprintf
class X { public: void xxx();
private: int m; int n; };
void X::xxx() // bbb.cpp完全以C函数方式调用类X的成员函数xxx { printf("m=%d, n=%d\n", m, n); } |
把aaa.cpp编译成共享库：
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$ g++ -g -o libaaa.so aaa.cpp -fPIC -shared |
2) 调用的C++类成员函数源代码文件bbb.cpp
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#include <dlfcn.h> // dlopen #include <libgen.h> // basename #include <stdio.h> // fprintf #include <stdlib.h> // exit #include <string.h> // strdup
struct X // 对应于aaa.cpp中类X { int m; int n; };
// 定义C风格函数指针XXX，使用前让它指向类X的成员函数xxx typedef void (*XXX)(struct X*); // 参数实为aaa.cpp中类X的this指针
// 需要指定一个命令行参数argv[1]， // 值为aaa.cpp中类X的成员函数xxx的名字， // 因为C++编译器会对类X的成员函数xxx名字编码，所以实际名字不会是xxx， // 本文测试环境xxx编码后的名为_ZN1X3xxxEv， // 不同环境可能有区别，特别是不同编译器通常不同，因为C++标准未对这个做规范。 int main(int argc, char* argv[]) { char* prog = strdup(argv[0]); if (argc != 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s symbol-name\n", basename(prog)); exit(1); }
// 为测试方便，两个文件放在同一目录下，省去设置LD_LIBRARY_PATH const char* so = "./libaaa.so"; void* h = dlopen(so, RTLD_NOW); // 加载类X所在共享库文件 if (NULL == h) { fprintf(stderr, "dlopen %s failed: %s\n", so, dlerror()); exit(1); }
XXX xxx = (XXX)dlsym(h, argv[1]); // 取和类X的类成员函数xxx的函数地址，以便可以调用它 if (NULL == xxx) { fprintf(stderr, "dlsym %s failed: %s\n", argv[1], dlerror()); exit(1); }
// 第1组测试数据 struct X x1; x1.m = 19; x1.n = 18; (*xxx)(&x1); // 这里完全以C函数方式调用类X的类成员函数xxx
// 第2组测试数据 struct X x2; x2.m = 2019; x2.n = 2018; (*xxx)(&x2); // 这里完全以C函数方式调用类X的类成员函数xxx
// 第3组测试数据 x2.m = 29; x2.n = 28; (*xxx)(&x2); // 这里完全以C函数方式调用类X的类成员函数xxx
return 0; } |
把bbb.cpp编译成可执行程序：
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$ g++ -g -o bbb bbb.cpp -ldl |
执行bbb，看看效果，运行结果和预计完全一致：
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$ ./bbb _ZN1X3xxxEv m=19, n=18 m=2019, n=2018 m=29, n=28 |
以更优雅方式运行：
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$ ./bbb `nm libaaa.so | awk /xxx/'{print $3}'` m=19, n=18 m=2019, n=2018 m=29, n=28 |
对于类虚拟成员函数，做法是一样的，只是bbb.cpp中的struct X定义得改一下，因为有虚拟函数的类的头一个指针大小为指向虚拟函数表的指针。
包含虚拟函数的aaa.cpp：
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#include <stdio.h> // fprintf
class X { public: virtual void xxx(); // 编码后的函数名和是否为虚拟函数无关
private: int m; int n; };
void X::xxx() // bbb.cpp完全以C函数方式调用类X的成员函数xxx { printf("m=%d, n=%d\n", m, n); } |
bbb.cpp只需修改struct X的定义：
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struct X // 对应于aaa.cpp中类X { void* p; // 对应aaa.cpp中类X的虚拟函数表指针 int m; int n; };
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其它操作步骤完全相同，运行同样可得到预期的结果。
