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使用GDB查找虚函数表

armsword发表于 2014-11-23 09:51:54

大学时候刚接触编程时候，用的是微软系列的编译器，现在虽然经常在linux 下折腾代码，但是还是认为微软系列的编译器对用户来说，真的是太方便了。现在许多人都是啥vim党，emacs党派，各种秀操作，秀技巧，还有索性从来不用鼠标，其实我感觉对于普通人来说，这是没什么意义的，鼠标和图形发明出来就是为了更好的工作和生活，何乐而不为呢，用了2天的Sublime Text 2，我感觉很棒，这里推荐下。以上是瞎唠叨两句，主要是我想用gdb看下C++的虚函数表，折腾了半天还没折腾明白，我记得当我刚接触VC6.0的时候，在Memory窗口很容易找到虚函数表啊。下面写点无逻辑的关于GDB调试虚函数的文章吧，本文无逻辑可言，可能一些关键点是给自己备忘用的。


#include 
#include 
using namespace std;
class Base
{
public:
	 virtual void  A()
	 {
	 	printf("This is Base A\n");
	 }
	 void B()
	 {
	 	printf("This is Base B\n");
	 }
};
class D:public Base
{
public:
	void A()
	{
		printf("This is D A\n");
	}
	void B()
	{
		printf("This is D B\n");
	}
};
int main()
{
	D cClass;
	Base *pClass = &cClass;
	pClass->A();
	pClass->B();
	return 0;
}

编译，运行后，结果为：

1
2
3

imlinuxer@imlinuxer:~/source$ ./Virtual
This is D A
This is Base B

我们使用GDB调试下，使用disassemble 查看下main函数

Reading symbols from ./Virtual...done.
(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main():
   0x0804865d <+0>:	push   %ebp
   0x0804865e <+1>:	mov    %esp,%ebp
   0x08048660 <+3>:	and    $0xfffffff0,%esp
   0x08048663 <+6>:	sub    $0x20,%esp
   0x08048666 <+9>:	lea    0x18(%esp),%eax
   0x0804866a <+13>:	mov    %eax,(%esp)
   0x0804866d <+16>:	call   0x8048744 
   0x08048672 <+21>:	lea    0x18(%esp),%eax
   0x08048676 <+25>:	mov    %eax,0x1c(%esp)
   0x0804867a <+29>:	mov    0x1c(%esp),%eax
   0x0804867e <+33>:	mov    (%eax),%eax
   0x08048680 <+35>:	mov    (%eax),%eax
   0x08048682 <+37>:	mov    0x1c(%esp),%edx
   0x08048686 <+41>:	mov    %edx,(%esp)
   0x08048689 <+44>:	call   *%eax
   0x0804868b <+46>:	mov    0x1c(%esp),%eax
   0x0804868f <+50>:	mov    %eax,(%esp)
   0x08048692 <+53>:	call   0x804870e 
   0x08048697 <+58>:	mov    $0x0,%eax
   0x0804869c <+63>:	leave
   0x0804869d <+64>:	ret
End of assembler dump.
(gdb)

其实为了让代码对应相应的汇编，可以用 disassemble /m main 查看，我们查看下0x0804866d <+16>:call 0x8048744 ，我们也看到了其调用了基类构造函数，对应的汇编代码：

(gdb) disassemble /m 0x8048744
Dump of assembler code for function D::D():
19	class D:public Base
   0x08048744 <+0>:	push   %ebp
   0x08048745 <+1>:	mov    %esp,%ebp
   0x08048747 <+3>:	sub    $0x18,%esp
   0x0804874a <+6>:	mov    0x8(%ebp),%eax
   0x0804874d <+9>:	mov    %eax,(%esp)
   0x08048750 <+12>:	call   0x8048736  // 0x8048736 : 0x8be58955 0xc70845 0x8048838 <_ZTV4Base+8>
   0x08048755 <+17>:	mov    0x8(%ebp),%eax
   0x08048758 <+20>:	movl   $0x8048828,(%eax)   // 0x8048828 <_ZTV1D+8>: 0x8048722  0x0 0x0
   0x0804875e <+26>:	leave
   0x0804875f <+27>:	ret    
End of assembler dump.
(gdb) disassemble 0x8048736
Dump of assembler code for function Base::Base():
   0x08048736 <+0>:	push   %ebp
   0x08048737 <+1>:	mov    %esp,%ebp
   0x08048739 <+3>:	mov    0x8(%ebp),%eax
   0x0804873c <+6>:	movl   $0x8048838,(%eax)
   0x08048742 <+12>:	pop    %ebp
   0x08048743 <+13>:	ret
End of assembler dump.
(gdb)

我们查看下0x8048838，使用x/3aw命令，这个命令需要解释下，这个命令表示从内存地址读取内容，w表示以四字节为一个单位，3表示连续读取三个单位，a表示按照十进制显示：

1
2
3

(gdb) x/3aw 0x8048838
0x8048838 <_ZTV4Base+8>:0x80486fa &lt;Base::A()&gt;	0x4431	0x804a088 &lt;_ZTVN10__cxxabiv120__si_class_type_infoE@@CXXABI_1.3+8&gt;
(gdb)

继续查看：


(gdb) disassemble 0x8048838
Dump of assembler code for function _ZTV4Base: 
   0x08048830 <+0>:	add    %al,(%eax)
   0x08048832 <+2>:	add    %al,(%eax)
   0x08048834 <+4>:	push   %esp
   0x08048835 <+5>:	mov    %al,(%eax,%ecx,1)
   0x08048838 <+8>:	cli
   0x08048839 <+9>:	xchg   %al,(%eax,%ecx,1)
End of assembler dump.
(gdb) disassemble 0x80486fa
Dump of assembler code for function Base::A():
   0x080486fa <+0>:	push   %ebp
   0x080486fb <+1>:	mov    %esp,%ebp
   0x080486fd <+3>:	sub    $0x18,%esp
   0x08048700 <+6>:	movl   $0x80487f0,(%esp)
   0x08048707 <+13>:	call   0x8048550 
   0x0804870c <+18>:	leave
   0x0804870d <+19>:	ret
End of assembler dump.

_ZTV4Base 是什么东西？我们用c++filt查看下：

1 2	imlinuxer@imlinuxer:~$ c++filt _ZTV4Base vtable for Base

嘿，原来这个东西是Base的虚函数表，嘿嘿，终于找到了～

刚才笔记本电脑CPU温度过高，死机了，于是刚才写的东西部分丢失了，看了上文好些没有缺少太多东西，博客自动保持不是太靠谱，思路也就乱了。算了，不再分析了。用objdump查看下虚函数表的位置吧：


imlinuxer@imlinuxer:~/source$ objdump -s -x  -d Virtual | c++filt | grep "vtable"
08048820  w    O .rodata	0000000c              vtable for D
0804a040  w    O .bss	0000002c              vtable for __cxxabiv1::__class_type_info@@CXXABI_1.3
0804a080  w    O .bss	0000002c              vtable for __cxxabiv1::__si_class_type_info@@CXXABI_1.3
08048830  w    O .rodata	0000000c              vtable for Base

我们发现虚函数表vtable在Linux/Unix中存放在可执行文件的只读数据段中(rodata)，而微软的编译器将虚函数表存放在常量段，这是存在一些差别的。