gdb获取C++类成员函数地址

省流：info line xx(成员函数所在行号）即可查看函数入口地址

一. 获取类成员函数地址

在.cpp文件中声明并定义如下一个类

// memfunc_test.cpp
class Com_class {
public:
    int mem1;
    void func_c()         {cout << "call func_common " << this->mem1 << endl;}
};

void func_c() 这个普通成员函数存放在何处，如何获取其地址？

依照直觉，是否如同成员变量一样，成员函数也是在创建（new）类实例对象时一同创建在呢？为了验证，首先创建一个类的实例对象：

int main() {
    Com_class *cc = new Com_class{};
    cc->mem1 = 1;

    cc->func_c();

    delete cc;
}

使用gdb查看对象的内存结构：

(gdb) p *cc
$1 = {
  mem1 = 1
}

可以看到，对象只保存了成员变量，并没有保存成员函数，原因是为节省内存空间，所有类对象使用一个成员函数即可,而成员变量则独自保存在栈区或者堆区。用sizeof查看，也确实只有一个int类型的大小：

(gdb) p sizeof(*cc)
$7 = 4

那么，成员函数保存至何处，是在代码区(.text)吗？
如果是在代码区，那我们应该可以通过在gdb中使用如下指令查看函数入口地址：

(gdb) info line 8
Line 8 of "memfunc_test.cpp" starts at address 0x5555555552c2 \
<Com_class::func_c()> and ends at 0x5555555552d2 <Com_class::func_c()+16>.

第八行为文件中成员函数所在行，根据所示信息，似乎确实是成员函数地址。为了验证，我们从该地址直接调用函数，检查能否打印出正确结果：

！这个操作或许有风险

(gdb) print ( (void (*)()) 0x5555555552c2 )()
call func_common 0
$2 = void

确实是打印出了结果，但打印成员变量mem1的值却与预期的不同，我们先前已经将其赋值为1，但打印结果却是0。确是为何？

其实上面已经提到，所有对象公用一个成员函数，那么应当能够区分是哪个对象调用该函数。
因此，该函数并非是空参数的，而是需要传入对象的指针（this），我们修改为以下方式再试：

(gdb) print ( (void (*)(Com_class *)) 0x5555555552c2 )(cc)
call func_common 1
$3 = void

可以看到，这次打印的值符合预期了。可以确定这个地址确实是成员函数的地址，那么我们再查看此地址所在段：

(gdb) maintenance info sections
...
 [14]     0x5555555550b0->0x555555555120 at 0x000010b0: .plt.sec ALLOC LOAD READONLY CODE HAS_CONTENTS
 [15]     0x555555555120->0x555555555385 at 0x00001120: .text ALLOC LOAD READONLY CODE HAS_CONTENTS
 [16]     0x555555555388->0x555555555395 at 0x00001388: .fini ALLOC LOAD READONLY CODE HAS_CONTENTS
...

很明显，该地址处在.text段的地址范围内，即成员函数存放在代码区。

虽然问题已经得到解决，不过以上实验也发现了一些有意思的行为，即函数明明需要传入参数，但当我们在gdb中并未传递参数的时候，函数也能顺利执行（虽然结果不对），按照以下方式也顺利运行了：

(gdb) print ( (void (*)()) 0x5555555552c2 )(cc)
call func_common 1
$9 = void

可以看到，我们并没有将地址强制类型转换为含参数的函数指针类型，直接传递参数也可正确运行。

关于函数如何传递参数的问题，我们需要从汇编的角度才可以解答，根据x86 calling convention，this指针的值是通过rdi寄存器传递的，为了验证，我们直接将rdi寄存器的值设置为对象的地址，并且不向函数传递任何参数：

(gdb) print ( (void (*)()) 0x5555555552c2 )()
call func_common 0
$1 = void
(gdb) print cc
$2 = (Com_class *) 0x55555556aeb0
(gdb) set var $rdi=0x55555556aeb0
(gdb) print ( (void (*)()) 0x5555555552c2 )()
call func_common 1
$3 = void