c++虚函数表的调用与修改

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在c++中虚函数的继承会生成一个虚函数表，来确定父类指针指向子类对象时所需要调用的具体的方法，用以实现多态。那么可不可以像静态方法一样直接调用类中的虚函数呢，答案是可行的

虚函数表在内存中的分布

这个东西可以去百度

大致原理如下：

虚函数表

通过虚函数表的地址直接调用虚函数

如题，在子类对象中，首地址存在一个指向虚函数表的地址，虚函数表中保存着子类具体需要调用的函数地址，代码如下

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class A {
public:
	virtual void fun() {
		std::cout << "A::fun\n";
	}
};
class B1 :public A {
public:
	void fun() {
		std::cout << "B1::fun\n";
	}
};
class B2 :public A {
public:
	void fun() {
		std::cout << "B2::fun\n";
	}
};

我们先定义一个父类和两个子类，父类中有一个虚函数，子类分别重写这个虚函数

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int main() {
	A* pObj[3] = {
		new A,
		new B1,
		new B2
	};
	for (A* pTmp : pObj) {
		pTmp->fun();
	}
	return 0;
}

定义一个数组，数组中有一个父类对象和两个子类对象，循环调用数组元素的fun()函数，结果如下

正常结果

现在我们了解了虚函数表在内存中的位置，那么可以通过特定的方法直接调用虚函数

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int objAddress = (int)&pObj[0];     //objAddress的地址是对象的地址
int vtfAddress = *(int*)objAddress; //vtfAddress保存的即为虚函数表的地址
int funAddress = *(int*)vtfAddress; //funAddress保存的是虚函数表中真正调用的函数的地址
void(*pfun)();                      //函数指针，指向虚函数表中真正调用的地址
pfun = (void(*)())(*(int*)funAddress);
pfun();

没有通过类对象，也可以调用到类内的函数

函数指针调用

同样，还有一种更为高级的写法(来自韦老师的代码)

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uint32_t objAddress = (uint32_t)pObj[0];
uint32_t vftAddress = *(uint32_t*)objAddress;
uint32_t funAddress = *(uint32_t*)vftAddress;
using fn = int(*)(int dire);
((fn)funAddress)(0);

上述代码也可以不通过类对象调用类内函数

修改虚函数表改变函数调用

我们知道，如果可以直接调用函数，那么应该有方法来替换掉虚函数表中函数的地址，把他改成我们想要执行的函数

现在，我们先来创建一个想要被执行的函数

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void g_fun() {
	std::cout << "g_fun\n";
}

把原来要执行的虚函数替换成我们想要让他执行的函数(来自韦老师的代码)

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//获取虚函数表的地址
int* pVirtualFunctionTable = (int*)*(int*)pObj[0];
DWORD old;
//修改内存属性
VirtualProtect(pVirtualFunctionTable, 4, PAGE_READWRITE, &old);
pVirtualFunctionTable[0] = (int)g_fun;
pObj[0]->fun();
VirtualProtect(pVirtualFunctionTable, 4, old, &old);

通过上述代码可以达到修改虚函数表的目的

修改虚函数表